www.fitoestabilizacion.cl

www.fitoestabilizacion.cl

Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Pedro León-Lobos Instituto de Investigaciones Agropecuarias Rosanna Ginocchio Centro de Investigación Minera y Metalúrgica Alan J.M. Baker Melbourne University, Melbourne, Australia

INIA

Ministerio de Agricultura

Centro de Investigación Minera y Metalúrgica, CIMM Instituto de Investigaciones Agropecuarias, INIA Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados N° de Inscripción: 171.924 ISBN Obra Completa: 978-956-7226-09-2 ISBN Volumen 3: 978-956-7226-12-2 Enero de 2011 Diseño e impresión: Andros Impresores www.androsimpresores.cl

Firme en la majestad y en la armonía de su maravillosa arquitectura, cuya seguridad serena y pura es más fuerte que el tiempo y su porfía. Francisco Luis Bernández

Equipo Profesional CIMM Elena Bustamante Jean François Casale Luz María de la Fuente Yasna Silva Paola Urrestarazu

INIA-Intihuasi Jaime Cuevas Ismael Jiménez Sergio Silva

Cristina Orchard & Miguel Gómez Claudio Canut de Bon Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal, Departamento de Ingeniería de Minas, Pontificia Universidad Católica de Chile. Universidad de La Serena Entidades Asociadas

SERNAGEOMIN Ministerio de Minería

Prefacio|

E

stos documentos técnicos fueron generados a partir del proyecto Innova Chile de CORFO 04CR9IXD-01, titulado Uso de recursos fitogenéticos nativos para la fitoestabilización de depósitos de relaves en la Región de Coquimbo. El proyecto fue generado y liderado por la Unidad de Fitotoxicidad y Fitorremediación del Centro de Investigación Minera y Metalúrgica (CIMM) y coejecutado por el Centro Regional Intihuasi del Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA). Los documentos constituyen un aporte pionero y único para el país, entregando directrices prácticas para la aplicación de una tecnología sistematizada y validada para la adecuada y efectiva estabilización física, química y biológica de depósitos de relaves postoperativos y abandonados presentes en la zona norte-centro del país, como es la fitoestabilización. Cada una de las guías contenidas en esta obra es una entidad única que puede ser consultada en forma independiente, pero todas ellas se complementan para entregar la información fundamental y necesaria para la aplicación de la tecnología de fitoestabilización en depósitos de relaves postoperativos y abandonados del país. Es importante destacar que los principios generales de esta tecnología también pueden ser aplicados a otros desechos mineros masivos, como botaderos de estériles y pilas de lixiviación, y a suelos contaminados con metales y metaloides, como los impactados por operaciones históricas de fundición de minerales. Sin embargo, ésta debe ser adaptada a las particularidades de estos sustratos. La adecuada implementación de esta tecnología contribuirá a proteger la salud humana y el medio ambiente, al reducir las vías de exposición a los metales y metaloides contenidos en los desechos mineros masivos, además de permitir a las empresas mineras dar cabal cumplimiento a las nuevas regulaciones relacionadas con el cierre de faenas mineras. A su vez, esta tecnología permitirá la rehabilitación de las áreas perturbadas, revitalizándolas y permitiendo usos posteriores. Finalmente, los editores de esta obra quieren destacar y agradecer en forma especial el importante apoyo de Anglo American y de sus profesionales, tanto en el proceso de desarrollo y de validación de la tecnología de estabilización a la realidad nacional como en la impresión de estos documentos. El interés de Anglo American por colaborar y apoyar este tipo de iniciativas ratifican el compromiso de esta compañía por desarrollar sus operaciones y la totalidad de las etapas de gestión siguiendo los más altos estándares ambientales, tanto internacionales como nacionales.

Tabla de Contenidos

1. Introducción

9

2. Especies vegetales para la fitoestabilización: antecedentes generales

11

2.1. Uso posterior o alternativas de rehabilitación

11

2.2. Restricciones climáticas sitio-específicas

12

2.3. Restricciones fisicoquímicas

12

3. Flora y vegetación de la Región de Coquimbo: antecedentes generales

15

3.1. Clima y vegetación

15

3.2. Flora y vegetación

17

3.3. Estructura y dinámica de la vegetación A) Regeneración B) Efecto nodriza C) Levantamiento hidráulico en especies arbustivas D) Consumo de semillas por animales e insectos E) Efecto de los animales herbívoros F) Plantas exóticas o naturalizadas

33 33 33 35 35 36 37

4. Flora y vegetación de la región de Coquimbo: colonizadora espontánea de depósitos de relaves ABANDONADOS 39 4.1. Especies vegetales colonizadoras espontáneas A) Formas de vida B) Origen de la flora C) Similitud de la flora colonizadora espontánea con la flora silvestre

39 41 41 41

4.2. Usos potenciales de las especies colonizadoras espontáneas

43

5 Flora y vegetación de la región de Coquimbo: especies metalófitas

51

5.1. Biodisponibilidad y toxicidad por metales para las plantas

51

5.2. Especies metalófitas identificadas en la Región de Coquimbo

53

6. Conclusiones generales

57

Bibliografía

59

CIMM - INIA-Intihuasi

1| Introducción

L

a fitoestabilización constituye una técnica efectiva para la estabilización de los depósitos de relaves mineros abandonados y postoperativos presentes en la zona norte-central de Chile, como la IV Región de Coquimbo. Esta tecnología se define como el uso de especies vegetales nativas y endémicas tolerantes a metales (metalófitas) y de acondicionadores de sustrato adecuados para estabilizar física, química y biológicamente suelos contaminados con metales y desechos mineros masivos que aún contienen metales, como los relaves. El objetivo último de la fitoestabilización es controlar o mitigar los posibles riesgos ambientales que los metales contenidos en el sustrato de interés pueden imponer en el medio ambiente, a través de una disminución en su biodisponibilidad; o sea, la eliminación de las vías de exposición. La selección adecuada de las especies vegetales fitoestabilizadoras es uno de los factores críticos para asegurar el buen éxito de esta tecnología. El primer requisito es que las especies puedan tolerar las altas concentraciones de metales del sustrato y que acumulen los metales en las raíces o tejidos subterráneos (metalófitas excluyentes). El segundo requisito es que las especies estén adaptadas al clima local y sean inocuas para el medio ambiente. Por ello, existe una tendencia internacional cada vez más fuerte de usar especies nativas y endémicas, es decir propias del área biogeográfica donde está emplazado el depósito de relaves o el sustrato de interés de fitoestabilizar. Con una

selección adecuada de especies vegetales, además de un manejo inicial adecuado con acondicionadores de sustrato, puede lograrse el adecuado establecimiento y desarrollo de la formación vegetal de interés, la que permanecerá posteriormente en el tiempo sin ningún manejo adicional. De esta forma, la fitoestabilización constituye una tecnología de rehabilitación ambiental que permite recrear un ecosistema autosustentable, con especies vegetales nativas y endémicas adaptadas a las condiciones edáficas y climáticas del lugar. Para rehabilitar una formación vegetal autosustentable sobre un depósito de relaves cualquiera, se requiere aplicar un programa de fitoestabilización en el marco de las técnicas de la rehabilitación ecológica, las que se basan en el buen conocimiento de las especies vegetales, así como de la estructura y la dinámica de las comunidades vegetales silvestres a reconstruir sobre los depósitos de relaves. El objetivo de esta guía es entregar los antecedentes básicos sobre la flora y la vegetación metalófita de Chile norte-central, con énfasis en la estructura y la dinámica de la vegetación silvestre de la Región de Coquimbo como región ejemplificadora. Adicionalmente, se caracteriza la flora que ha colonizado espontáneamente los depósitos de relaves abandonados de la Región de Coquimbo, ya que esta información constituye una base inicial adecuada para la ejecución de programas de fitoestabilización de depósitos de relaves en la zona norte-centro del país. 9

CIMM - INIA-Intihuasi

2| Especies Vegetales para la Fitoestabilización: Antecedentes Generales

L

as especies vegetales adecuadas para ser usadas en programas de fitoestabilización de depósitos de relaves en la zona nortecentro del país deben ser seleccionadas de acuerdo a los siguientes criterios básicos: • El uso posterior o alternativa de rehabilitación elegida entre las posibles para el sitio. Por ejemplo, la recuperación de una formación vegetal similar a la natural presente en el área (rehabilitación ecológica), la creación de un parque de esparcimiento o la plantación de un bosque productivo, entre otras. • Las restricciones climáticas específicas del lugar de emplazamiento del depósito de relaves de interés. La elección inadecuada de las especies vegetales a las restricciones climáticas del lugar, podría determinar costos mucho mayores debido a los altos requerimientos de mantención tanto en el corto como en el largo plazo (ej., riego, fertilización). Por ello, se favorecen las especies nativas y endémicas disponibles localmente por sobre las exóticas. • Las restricciones físico-químicas sitioespecíficas de los relaves de interés. Es particularmente importante la capacidad

de tolerancia de las plantas seleccionadas a los altos contenidos de metales presentes en los relaves. 2.1. Uso posterior o alternativas de rehabilitación La selección de las especies vegetales que serán usadas en un programa de fitoestabilización específico depende del uso posterior o de la alternativa de rehabilitación que sea definida o elegida entre las posibles al momento del cierre del depósito de relaves. La alternativa más adecuada de fitoestabilización dependerá de las potencialidades y restricciones propias del lugar de emplazamiento del depósito de relaves (ej., topografía, clima, grado de aislamiento, etc.), de los recursos económicos disponibles para la ejecución del programa de fitoestabilización, de las posibilidades y restricciones en el ámbito de la ingeniería, de las regulaciones ambientales y mineras, y de las posibilidades y restricciones en el ámbito de la ecología, entre las más importantes. Para un depósito de relaves cualquiera existen distintas posibilidades de uso posterior o de rehabilitación. Por ejemplo, el programa de fitoestabilización puede ser 11

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

pensado para recuperar una formación vegetal similar a la natural existente en el lugar (rehabilitación ecológica), de forma de integrar en forma armónica la cubierta vegetal establecida artificialmente sobre el depósito de relaves con su entorno; este tipo de alternativa también puede ser pensado hacia la generación de una zona de conservación, donde se ayude a la preservación de especies vegetales con problemas de conservación, como puede ser un jardín botánico. Otras alternativas usadas en el extranjero han sido la creación de parques de esparcimiento o la plantación de bosques productivos, entre otras. 2.2. Restricciones climáticas sitioespecíficas La ubicación de cada faena minera determina las limitaciones climáticas particulares para el establecimiento y crecimiento de las plantas. Por ello, los programas de fitoestabilización realizados en Europa, Australia y Estados Unidos, han enfatizado el uso de plantas nativas o endémicas por sobre las plantas exóticas. Sus mejores ventajas comparativas, determinadas por su adaptación óptima al clima del lugar, les permite lograr la mejor estabilización posible del sustrato de interés, con el mejor costo-beneficio. El uso de especies exóticas, no apropiadas al clima del lugar que se desea estabilizar, incrementa los costos de mantención (ej., por mayor riego) y reduce el éxito de la fitoestabilización en el largo plazo al no lograrse un sistema autosustentable. Adicionalmente, el uso de especies nativas y endémicas locales evita la ocurrencia de otros problemas ambientales secundarios no deseados o esperados, como la introducción de especies que puedan volverse invasoras y que alteren la dinámica de las comunidades biológicas silvestres del lugar. 12

2.3. Restricciones fIsicoquímicas Los relaves mineros imponen diversas restricciones para el establecimiento y crecimiento de la vegetación, ya que corresponden a un material particulado fino y homogéneo (arenas y lamas), sin estructura, con ausencia de nutrientes esenciales, alto contenido de elementos tóxicos, como metales (ej., cobre, cinc, hierro) y metaloides (ej., arsénico), y casi nula actividad biológica (ausencia de microorganismos que permitan el ciclado de la materia orgánica y de los nutrientes del suelo). De esta forma, para poder introducir una cubierta vegetal funcional y autosustentable a través de programas de fitoestabilización, es necesario acondicionar los relaves con distintos materiales, que permitan corregir las restricciones físicas, químicas y microbiológicas. El uso de acondicionadores tiene costos asociados y muchas veces su disponibilidad local no es la adecuada. Por ello, cuando existe una alta biodisponibilidad de metales en los relaves de interés, la que impone problemas de toxicidad para las plantas, será entonces importante seleccionar especies nativas y endémicas que sean metalófitas excluyentes. También es posible disminuir la toxicidad por metales de los relaves con la ayuda de acondicionadores apropiados; en estos casos, es posible permitir el establecimiento de una diversidad mayor de especies vegetales nativas y endémicas, incluyendo aquellas sensibles al exceso de metales. En cualquier caso, la mejor alternativa dependerá del sitio a tratar, de los recursos disponibles, tanto financieros como de acondicionadores y del objetivo final de rehabilitación establecido. La tendencia internacional en las tecnologías de fitoestabilización ha sido hacia el uso de un grupo particular de plantas denominadas metalófitas (Figura  2.1). Estas plantas se

CIMM - INIA-Intihuasi

caracterizan por su capacidad para tolerar concentraciones de metales biodisponibles en el sustrato hasta 100 veces más elevadas que las plantas comunes (sensibles). Estas especies han desarrollado mecanismos biológicos que les permiten resistir concentraciones de metales en sus tejidos que son tóxicos para la mayoría de las plantas.

ser acumulados en los tejidos subterráneos, como las raíces, sin ser traslocados en forma importante a los tejidos aéreos, como las hojas y los tallos. O sea, deben ser plantas metalófitas excluyentes (Figura 2.2). Existe otro tipo de plantas metalófitas denominadas hiperacumuladoras, las que se caracterizan por acumular metales en sus tejidos aéreos en concentraciones muy elevadas (Figura 2.2). Estas plantas son adecuadas para otras tecnologías de fitorremediación, como es la fitoextracción, pero no para la fitoestabilización, ya que pueden imponer problemas de transferencia y de acumulación de metales en las cadenas alimenticias o tróficas.

Crecimiento

ESPECIE SENSIBLE

Deficiencia

Adecuado

ESPECIE TOLERANTE

Tóxico

Tóxico

Dosis metal biodisponible

Contenido de metal en las hojas

Crecimiento

Las plantas metalófitas pueden corresponder a especies con tolerancia constitutiva a los metales (metalófitas constitutivas), o sea que todos los individuos de esa especie tienen la capacidad de tolerar altas concentraciones de metal en el sustrato, o a poblaciones de especies comunes que han desarrollado variantes genéticas tolerantes Finalmente, es importante destacar que una al establecerse sobre desechos mineros o especie metalófita cualquiera es tolerante suelos contaminados con metales, denomi- sólo a algunos metales y metaloides y no nadas pseudometalófitas. Por motivos de a otros. No existen plantas metalófitas simpleza, en este manual nos referiremos tolerantes en forma simultánea a todos ESPECIE ESPECIE SENSIBLE genéricamente a ellas como metalófitas, ya TOLERANTE los metales y metaloides. Por ejemplo, se que ambos tipos son adecuados para los han detectados metalófitas para antimoDeficiencia Adecuado Tóxico Tóxico programas de fitoestabilización. nio, arsénico cadmio, cinc, cobre, cobalto, plomo, manganeso, níquel y selenio. Por Las especies vegetales no sólo deben tolerar ello es que debe seleccionarse las espelos metales presentes en altas concentracio- cies tolerantes a los metales y metaloides nes en los relaves, sino que también deben presentes en mayores concentraciones distribuirlos en forma adecuada enDosis susmetal te- biodisponible biodisponibles en el relave minero que se jidos. Específicamente, los metales deben desea fitoestabilizar.

HIPERACUMULADORA

METALÓFITA EXCLUYENTE

Contenido de metal biodisponible en el sustrato

Contenido de metal en las hojas

Figura 2.1. Representación genérica de la distinta capacidad de respuesta a la alta biodisponibilidad de Figura 2.2. Representación genérica de la distinta HIPERACUMULADORA metal en el sustrato entre una planta sensible (no capacidad de acumulación de metales en las hojas tolerante) y una planta metalófita (tolerante). de las plantas metalófitas hiperacumuladoras y las metalófitas excluyentes.

METALÓFITA EXCLUYENTE

Contenido de metal biodisponible

13

CIMM - INIA-Intihuasi

3| Flora y Vegetación de la Región de Coquimbo: Antecedentes Generales

C

uando la alternativa de rehabilitación elegida para un programa de fitoestabilización de un depósito de relaves cualquiera favorece la rehabilitación de una formación vegetal similar a la natural presente en el área de emplazamiento del depósito, entonces, el conocimiento de la flora y vegetación propia de la Región se vuelve altamente relevante. En esta sección entregamos información fundamental relacionada con las características de la flora y de la vegetación nativa y endémica de la Región de Coquimbo. 3.1. Clima y vegetación La Región de Coquimbo se encuentra en una zona climática de transición entre el clima de tipo Mediterráneo árido del extremo norte del país y el clima Mediterráneo semiárido de la zona centro-sur. La influencia del núcleo de alta presión del Pacífico Sur y de la corriente marina fría de Humboldt restringe los frentes que provienen del océano Pacífico y determinan una pluviometría baja y fluctuante en la mayor parte de la Región. Por ejemplo, en La Serena la precipitación anual promedio es de 80 mm, mientras que en Los Vilos es de 329 mm. Otro aspecto importante es que existe

gran variación en las precipitaciones tanto dentro del año (intraanual), con lluvias concentradas principalmente en el invierno, como entre años (interanual), asociada al fenómeno El Niño-Oscilación del Sur (ENSO en su sigla en inglés) el que se caracteriza por determinar un patrón de lluvias en el cual un año de intensas lluvias es seguido de varios años de sequía. Los climas de tipo Mediterráneo se caracterizan porque las precipitaciones se concentran en el período frío o invernal y los veranos son cálidos y secos. En la Región de Coquimbo, la estación cálida y seca transcurre entre octubre y abril, mientras que la estación fría se extiende desde mayo a septiembre. El régimen térmico de la Región se caracteriza por sus altas temperaturas diurnas y temperaturas nocturnas moderadas durante todo el año. Esto determina que las demandas atmosféricas de agua sean elevadas, lo que unido a los reducidos montos pluviométricos concentrados en los meses de invierno (mayo-agosto), genera un fuerte déficit hídrico durante el período de primavera-verano. Sin embargo, la compleja topografía de la Región determina una alta variación microclimática. Por ejemplo, la franja costera (20 a 25 km desde el litoral) presenta alta humedad atmosférica (85%), 15

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

debido a la frecuente nubosidad presente en las mañanas, temperaturas homogéneas y moderadas, como consecuencia de la regulación oceánica, y precipitaciones bastante bajas; así, el déficit hídrico en esta zona no es tan pronunciado. En cambio, hacia los valles interiores las temperaturas y la radiación solar aumentan gradualmente hasta la parte media y alta, constituyéndose un clima estepario cálido, con ausencia de nubosidad, mayor oscilación térmica diaria y menores precipitaciones, debido a la pérdida de la influencia oceánica y al aumento de las condiciones de enclaustramiento y de influencia de la altura. Los sectores cordilleranos, hasta los 2.000 m de altitud, tienen un clima determinado por la altura, sobre todo en la parte más septentrional, donde las oscilaciones térmicas son marcadas y hay un importante déficit hídrico por aumento de la evapotranspiración.

y a la estepa altoandina. Estas formaciones varían en cuanto a la fisonomía (aspecto) debido a los gradientes ambientales propios de la Región, como los determinados por la temperatura, precipitación y tipos de suelos. Sin embargo, el estrato leñoso bajo (arbustos), por su resistencia a la sequía en años de baja precipitación, es el más importante para caracterizar las unidades dominantes cuya composición florística y coberturas están determinadas principalmente por el clima, el suelo y la intervención antrópica. Es así como la flora de altitudes bajas y medias de la Región está dominada por arbustos espinosos y cactáceas, que le dan una fisonomía característica al paisaje. Sin embargo, después de las lluvias, y especialmente en años muy lluviosos, el semidesierto se cubre de flores de numerosas herbáceas, las cuales persisten durante la estación seca como bulbos o semillas.

Las características climáticas regionales han condicionado una fisonomía típica de las zonas áridas y semiáridas con dominio de arbustos leñosos y cactáceas asociadas a un estrato herbáceo temporalmente activo. El componente arbóreo es minoritario en la Región y se encuentra restringido a las quebradas más húmedas. Sin embargo, es necesario precisar que la acción humana ha contribuido a acentuar desde antaño este patrón de dominancia de especies arbustivas menores, debido a que se ha sobreutilizado las especies leñosas mayores como combustible o simplemente se han despejado para habilitar campos de cultivo. En forma indirecta, la introducción de ganado caprino y la actividad agrícola han contribuido a reducir la cobertura de las especies nativas, incrementando la desertificación de la Región.

La Región de Coquimbo tiene una superficie total de 4.055.107,6 hectáreas, de los cuales el 41% se encuentra por debajo de los 1.000 m de altitud, el 23% entre los 1.000 y los 2.000 m, y el 36% restante por sobre los 2.000 m. Los principales usos del suelo se encuentran en las categorías de praderas y matorrales (77%), áreas desprovistas de vegetación (18%) y de terrenos agrícolas (3%; Tabla 3.1). En otras palabras, el uso del suelo de praderas y matorral representa más de las tres cuartas partes de la superficie regional y está bien y homogéneamente representado en las tres provincias de la Región: 78% en Elqui, 76% en Limarí y 75% en el Choapa. En las tres provincias, el subuso del suelo más importante corresponde a matorral, el que paulatinamente disminuye hacia el sur. Sin embargo, existe una superficie regional importante desprovista de vegetación (18%), debido a la degradación histórica del ambiente por parte del hombre y a las grandes alturas que restringen el desarrollo de la vegetación.

La alta variabilidad microclimática determina la existencia de diversas formaciones vegetacionales, las que incluyen entre otras al desierto costero, a los matorrales estepáricos 16

CIMM - INIA-Intihuasi

Tabla 3.1

Superficie de la Región de Coquimbo por tipo de uso de suelo. (Tomada de CONAF 2004) Usos del suelo

Superficie Hectáreas

Áreas Urbanas e Industriales

%

14.437

0,4

132.154

3,3

3.112.392

76,8

Bosques

34.317

0,8

Humedales

15.557

0,4

741.593

18,3

4.656

0,1

4.055.108

100,0

Terrenos Agrícolas Praderas y Matorrales

Áreas Desprovistas de Vegetación Cuerpos de Agua o aguas Continentales Total

Información más detallada sobre las características físicas, climáticas y de los impactos antrópicos históricos sobre la vegetación regional puede encontrarse en la guía sobre el “Marco Ambiental y Relaves Mineros Abandonados de la Región de Coquimbo”, complementaria a este documento. 3.2. Flora y vegetación La Región de Coquimbo es una de las regiones más interesantes del país en cuanto a su biodiversidad debido a que constituye una zona de transición florística. Posee una de las floras más diversas y con mayores niveles de endemismo en Chile debido a que la vegetación se extiende sobre un relieve complejo y heterogéneo, dentro de un área de transición con alta heterogeneidad ambiental, la que presentó cambios climáticos

recurrentes en el pasado. Además, la naturaleza de Chile como una isla geográfica, determinada por uno de los desiertos más áridos del mundo en el extremo norte, una tundra fría en la zona austral y las barreras de la Cordillera de los Andes y del océano Pacífico por el oriente y poniente, respectivamente, permitió en esta zona la ocurrencia de procesos evolutivos que llevaron a la formación de una diversidad de especies únicas o endémicas. La flora nativa de la IV Región de Coquimbo está constituida por 1.478 especies, representada en 789 especies endémicas y 689 especies nativas. El total de familias endémicas y nativas para la región es de 138, siendo la familia Asteraceae la que contiene el mayor número de especies (224), seguida por las familias Poaceae, Fabaceae y Boraginaceae con 104, 96 y 92 especies, 17

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Tabla 3.2

Flora vascular endémica y nativa presente en la Región de Coquimbo (Fuente: Marticorena et al. 2001). Especies Endémicas (nº)

Especies Nativas (nº)

136

88

224

Poaceae (Gramineae)

23

81

104

Fabaceae (Papilionaceae)

66

30

96

Boraginaceae

60

32

92

Brassicaceae (Cruciferae)

31

21

52

Nolanaceae

14

0

14

Scrophulariaceae

27

15

42

Apiaceae (Umbelliferae)

19

24

43

Solanaceae

21

19

40

6

9

15

Polygonaceae

11

4

15

Cactaceae

27

4

31

Oxalidaceae

14

8

22

9

8

17

Alstroemeriaceae

18

1

19

Alliaceae

14

3

17

Euphorbiaceae

12

6

18

Rubiaceae

7

10

17

Rosaceae

4

7

11

Onagraceae

3

14

17

Cyperaceae

3

28

31

Familia Asteraceae (Compositae)

Chenopodiaceae

Malvaceae

Total

Continúa en página siguiente

18

CIMM - INIA-Intihuasi

Continuación tabla 3.2

Especies Endémicas (nº)

Especies Nativas (nº)

11

14

25

Iridaceae

5

9

14

Loasaceae

16

11

27

Portulacaceae

17

25

42

Lamiaceae (Labiatae)

13

2

15

Dioscoreaceae

12

0

12

Ranunculaceae

0

12

12

Bromeliaceae

7

4

11

Verbenaceae

16

21

37

Valerianaceae

11

0

11

Violaceae

11

4

15

644 145 789

514 175 689

1.158 320 1.478

Familia Caryophyllaceae

Sub total (32) Otras familias (106) Total (138)

Total

Tabla 3.3

Formas de vida de la flora de la Región de Coquimbo (Fuente: Marticorena et al. 2001). Forma de Vida

Árbol Arbusto Cactácea Hierba perenne Hierba anual Total

Total de Especies

Especies Endémicas

(nº)

(%)

(nº)

(%)

45 402 31 661 339

3 27 5 45 23

23 280 27 272 189

51 70 87 41 56

1.478

100

791

54

19

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

respectivamente (Tabla  3.2). En cuanto a las formas de vida (Tabla 3.3), las hierbas perennes, los arbustos y las hierbas anuales o bianuales son las dominantes (44,7%, 27,2% y 23% respectivamente). Cabe destacar el alto grado de endemismos presentes en esta Región. Esto le confiere características únicas en términos de biodiversidad. La flora de la Región de Coquimbo se encuentra dentro de la zona norte-centro del país incluida entre las 34 áreas del mundo identificadas por su alta biodiversidad y prioridad para su conservación (hotspots o puntos candentes de biodiversidad). Sin embargo, dentro de esta área del país, la IV Región ocupa una posición central porque reúne un amplio espectro de elementos biogeográficos únicos. Específicamente, la flora total de la Región de Coquimbo comprende poco más del 30% de las especies presentes en la flora de Chile Continental. El 54% de las especies nativas son endémicas de Chile y el 23% son endémicas del centro-norte de Chile (III a V Región). La necesidad de aportar en la conservación de la flora nativa de la Región es reflejada por el alto porcentaje de especies que se encuentran en categoría de estado de conservación (58% o 850 especies) o que son insuficientemente conocidas (40% o 587 especies). Al presente, 209 especies (14%) están en las categorías de conservación Extinta (2 especies), En Peligro (36 especies) y Vulnerable (171 especies). Las áreas con mayor concentración de especies con problemas de conservación se ubican hacia el oeste de la Región. Específicamente, el

20

área del Parque Nacional Bosque de Fray Jorge concentra una alta proporción de especies con problemas de conservación. Le siguen en importancia un área al este de Combarbalá, Los Vilos y Coquimbo. En la literatura especializada existen diversos estudios tanto descriptivos como sistemáticos de la vegetación de la Región de Coquimbo. Sin embargo, las clasificaciones más adecuadas y útiles son las de Gajardo (1994) y Luebert & Pliscoff (2006). Estos autores definen Regiones Ecológicas, divididas en subregiones; estas a su vez están compuestas por formaciones vegetales. En el caso particular de la Región de Coquimbo, estos autores distinguen cuatro subregiones y once asociaciones vegetacionales (Figura 3.1): • Desierto costero de Huasco. • Desiero florido de las serranías. • Estepa altoandina de la Cordillera de Doña Ana. • Matorral preandino de la Cordillera de Coquimbo. • Matorral andino esclerófilo. • Estepa altoandina de la Cordillera de Santiago. • Matorral estepario costero. • Matorral estepario interior. • Matorral estepario boscoso. • Matorral estepario arborescente. • Matorral espinoso de las serranías. A continuación se resumen las asociaciones vegetacionales de la Región de Coquimbo, de norte a sur, y los principales componentes de la flora, según Gajardo (1994).

CIMM - INIA-Intihuasi

Figura  3.1. Mapa vegetacional de la Región de Coquimbo y ubicación de los depósitos de relaves catastrados en cuanto a especies vegetales colonizadoras espontáneas (Modificada de Squeo et al. 2001).

21

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Desierto Florido de las Serranías

Abarca desde el sur de la III Región de Atacama al norte de la IV Región de Coquimbo, todo el sector interior comprendido entre los 300 y los 1.800 m de altitud; o sea, los sectores montañosos intermedios. Esta formación vegetal presenta una gran diversidad florística, pero la expresión de las especies efímeras (herbáceas anuales y herbáceas con órganos subterráneos perdurantes como las geófitas) depende de la ocurrencia esporádica de precipitaciones intensas. En general, su fisionomía es la de un matorral abierto muy degradado, debido a la explotación histórica de sus especies leñosas como fuente de biomasa vegetal para combustible (leña). Las especies representativas o comunes de esta formación son, en general, poco conocidas y presentan un alto grado de endemismo (son exclusivas de esta zona). Entre ellas están: Balsamocarpon brevifolium (algarrobilla) Caesalpinia angulata (retamilla) Encelia canescens (coronilla del fraile) Adesmia argentea Cordia decandra (carbonillo) Pintoa chilensis (pintoa) Proustia ilicifolia (huañil) Bulnesia chilensis (retama del cerro)

22

CIMM - INIA-Intihuasi

Desierto Costero del Huasco

Abarca desde el sur de la III Región de Atacama al norte de la IV Región de Coquimbo, todo el sector costero comprendido entre los 0 m y los 300 m de altitud. Esta formación vegetal presenta una gran cantidad de endemismos. Es un matorral muy abierto, dominado por arbustos, y que ha estado sometido a una constante y persistente intervención antrópica. La asociación vegetal dominante es Heliotropium stenophyllum-Oxalis gigantea. Las especies representativas o comunes son: Heliotropium stenophyllum (monte negro) Oxalis gigantea (churqui) Encelia canescens (coronilla del fraile) Ephedra andina (pingopingo) Ophryosporus triangularis (rabo de zorro) Adesmia argentea Aristolochia chilensis (oreja de zorro) Senna cumingii (alcaparra) Skytanthus acutus (cacho de cabra) Eulychnia acida (rumpa) Argylia radiata Balbisia peduncularis

23

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Estepa Altoandina de la Cordillera de Doña Ana

Abarca la zona cordillerana de los Andes al sur de la III Región de Atacama y al norte de la IV Región de Coquimbo, entre los 2.700 m y los 4.000 m de altitud. Esta formación vegetal está constituida por un matorral espinoso, xeromórfico o resistente a la sequía, con una gran riqueza florística. Es una formación vegetacional transicional y compleja, cuya asociación vegetal dominante es Stipa chrysophylla-Adesmia gayana. Las especies representativas o comunes son: Stipa chrysophylla (coirón amargo) Adesmia remyana Adesmia gayana (adesmia) Calandrinia picta (pata de guanaco) Adesmia subterranea (cuerno de cabra) Azorella madreporica (llareta) Cristaria andicola (malvilla)

24

CIMM - INIA-Intihuasi

Estepa Altoandina de la Cordillera de Santiago

Abarca la zona cordillerana de los Andes al sur de la IV Región de Coquimbo, entre los 2.600 m y los 3.300 m de altitud. Representa el nivel altitudinal superior de la vegetación, pero presenta una distribución discontinua debido al abrupto relieve montañoso. Esta formación vegetal está constituida por un matorral bajo, xeromórfico o resistente a la sequía, dominado por subarbustos y plantas en cojín, tales como hierbas pulvinadas y gramíneas de crecimiento en mechón. Se distinguen cinco asociaciones vegetacionales: Mulinum spinosum-Chuquiraga oppositifolia Azorella madreporica-Laretia acaulis Stipa lachnophylla Chuquiraga oppositifolia-Guindilia trinervis Patosia clandestina-Juncus balticus

25

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Matorral Andino Esclerófilo

Abarca las laderas andinas casi a todo lo largo de la IV Región de Coquimbo, entre los 1.000 m y los 2.500 m de altitud. Penetra en la Cordillera de los Andes por los cajones de los grandes ríos. Posee una distribución discontinua debido al abrupto relieve montañoso. Esta zona ha estado sometida a una intensa explotación histórica, producto del pastoreo y de la extracción de biomasa vegetal leñosa para combustible. Corresponde a una formación arborescente abierta, dominada por arbustos altos. Muestra importantes limitaciones hídricas, debido a las bajas e irregulares precipitaciones. El patrón de distribución de la vegetación está determinado esencialmente por el relieve, siendo importante la influencia de la exposición. Se distinguen cuatro asociaciones vegetacionales: Colliguaja integerrima-Tetraglochin alatum, Escallonia myrtoidea-Maytenus boaria, Austrocedrus chilensis-Schinus montanus y Kageneckia angustifolia-Guindilia trinervis. Las especies representativas o comunes son: Kageneckia angustifolia (frangel) Acaena pinnatifida (cadillo) Guindilia trinervis (guindillo) Quillaja saponaria (quillay) Viviania marifolia (oreganillo) Haplopappus canescens (hierba del chivato) Colliguaja integerrima (duraznillo) Ephedra andina (pingopimgo) Austrocedrus chilensis (ciprés de la cordillera) Aristotelia chilensis (maqui) Schinus polygama (litrecillo) Ribes punctatum (zarzaparrilla)

26

CIMM - INIA-Intihuasi

Matorral Espinoso de las Serranías

Abarca las laderas altas de la vertiente oriental de la Cordillera de la Costa y de la precordillera andina, entre los 1.400 m y los 2.000 m de altitud. La fisonomía vegetacional es heterogénea debido a la alta heterogeneidad ambiental; no obstante, domina el matorral xeromórfico de arbustos espinosos. La cobertura vegetacional ha sido profundamente afectada por la actividad antrópica histórica, de modo que sus formaciones vegetacionales se presentan muy heterogéneas tanto en su composición florística como en su estructura espacial. Se distinguen diez asociaciones vegetacionales: Prosopis chilensis-Schinus polygama Acacia caven-Flourensia thurifera Colliguaja odorifera-Adesmia microphylla Colliguaja odorifera-Proustia cinerea Salix chilensis-Maytenus boaria Flourensia thurifera Tessaria absinthioides-Baccharis pingraea Quillaja saponaria-Porlieria chilensis Acacia caven-Atriplex repanda Puya berteroniana-Adesmia arborea

27

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Matorral Estepario Arborescente

Abarca el sector costero sur de la IV Región de Coquimbo. Corresponde a una formación vegetal donde predominan los matorrales leñosos altos e incluso subarbóreos. En algunos sectores se expresan abundantes especies típicas de los bosques esclerófilos mientras que en los sectores costeros dominan las praderas anuales asociadas con arbustos bajos. Se distinguen cuatro asociaciones vegetacionales: Peumus boldus-Podanthus mitiqui, Pouteria splendens-Lepechinia salviae, Piptochaetium montevidense-Haplopappus rosulatus y Nolana paradoxa-Eriosyce chilensis. Las especies representativas o comunes son: Eupatorium salvia (salvia macho) Flourensia thurifera (incienso) Quillaja saponaria (quillay) Cryptocaria alba (peumo) Lepechinia salviae (salvia dulce) Bahia ambrosioides (chamiza) Puya venusta (chagualillo) Calandrinia grandiflora (doquilla) Eriosyce subgibbosa (quisquito)

28

CIMM - INIA-Intihuasi

Matorral Estepario Boscoso

Abarca el sector costero del centro-sur de la IV Región de Coquimbo, entre los 0 m y los 500 m de altitud. Corresponde a un matorral heterogéneo, con suculentas de carácter transicional, ya que se encuentra interpenetrado por algunos componentes de los matorrales costeros desérticos. Esta formación se encuentra fuertemente intervenida, presentando sectores en que el matorral ha sido totalmente desplazado por praderas. En pequeñas cuencas protegidas y en laderas de exposición sur, se desarrollan bosques de extensión muy reducida. Se distinguen ocho asociaciones vegetacionales: Azara celastrina-Schinus latifolius Lithrea caustica-Porlieria chilensis Bahia ambrosioides-Puya chilensis Helenium aromaticum-Sagina apetala Baccharis concava-Ribes punctatum Adesmia tenella-Erodium cicutarium Puya chilensis Ambrosia chamissonis-Distichlis spicata

29

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Matorral Estepario Costero

Abarca el sector costero del centro-norte de la IV Región de Coquimbo, entre los 0 m y los 300 m de altitud. Corresponde a un matorral muy abierto dominado por arbustos bajos de hojas duras (xeromórficas) que se distribuyen sobre las terrazas litorales. Esta área posee una gran limitación hídrica. Por ello, durante la primavera de los años lluviosos hay un gran desarrollo de herbáceas efímeras tanto nativas como introducidas. Se distinguen cuatro asociaciones vegetacionales: Adesmia microphylla-Senna cumingii, Heliotropium stenophyllum-Fuchsia lycioides, Myrcianthes coquimbensis-Echinopsis coquimbana y Alona filifolia-Plantago hispidula. Las especies representativas o comunes son: Flourensia thurifera (incienso) Ophryosporus triangularis (rabo de zorro) Pleocarphus revolutus (cola de ratón) Stipa plumosa (pasto rey) Adesmia tenella Nolana paradoxa (suspiro) Oxalis gigantea (churqui) Haplopappus angustifolius (bailahuén) Myrcianthes coquimbensis (lucumillo) Moscharia pinnatifida (almizcle)

30

CIMM - INIA-Intihuasi

Matorral Estepario Interior

Abarca el sector interior central de la IV Región de Coquimbo, entre los 300 m y los 1.200 m de altitud. Corresponde a un matorral que ocupa los llanos y las serranías interiores por lo que no recibe influencia marítima. De esta forma, las especies presentan características xéricas acentuadas. Es una zona en que el mosaico vegetacional muestra una alta complejidad debido a la variedad de influencias climáticas, topográficas y antrópicas. Se distinguen seis asociaciones vegetacionales: Flourensia thurifera-Heliotropium stenophyllum Fabiana barriosii-Junellia selaginoides Tessaria absinthioides-Pleocarphus revolutus Bridgesia incisifolia-Flourensia thurifera Gutierrezia resinosa-Atriplex semibaccata Lithrea caustica-Colliguaja odorifera

31

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Matorral Preandino de la Cordillera de Coquimbo

Abarca el sector interior central de la IV Región de Coquimbo, en las laderas medias andinas entre los 1.500 m y los 3.000 m de altitud. Las condiciones ecológicas permiten el desarrollo de una vegetación de gran riqueza florística y una densa cubierta de arbustos bajos, que en algunos casos alcanza coberturas mayores al 40%. Ocupa preferentemente sustratos arenosos o aluviales. Se distingue una asociación vegetacional: Fabiana imbricata-Ephedra andina Las especies representativas o comunes son: Stipa pogonathera (coirón) Viviania marifolia (oreganillo) Alstroemeria venustula (lirio del campo) Baccharis confertifolia (chilquilla) Adesmia spinosissima (añahuilla) Argylia potentillifolia (terciopelo) Chuquiraga oppositifolia (chuquiraga)

32

CIMM - INIA-Intihuasi

3.3. Estructura y dinámica de la vegetación A) Regeneración En la zona con clima Mediterráneo semiárido del norte-centro de Chile, la germinación y el crecimiento de las plantas ocurren preferentemente durante el invierno y la primavera, cuando las condiciones de temperatura y humedad son más favorables que en el verano, caracterizado por las altas temperaturas y la nula precipitación. Este ciclo fenológico es fuertemente amplificado durante los eventos ENSO (El Niño-Oscilación del Sur), los cuales se manifiestan en Chile con períodos de precipitación por sobre el promedio de un año normal. Estas condiciones ambientales repercuten en la dinámica de las comunidades que típicamente están limitadas por el agua, como ocurre en los ecosistemas áridos y semiáridos de Chile (Figura 3.2). Al comparar un año ENSO con uno normal, se observa que la cobertura de las hierbas anuales aumenta entre un 20 y un 50% y el número de especies representadas aumenta entre 1 y 3 veces. Este patrón se repite al comparar la cobertura de los arbustos y las hierbas perennes en laderas secas, altamente irradiadas, no así en el número de especies arbustivas. A más largo plazo, como por ejemplo a los 14 años, se observa que existe una relación positiva entre la precipitación y la cobertura del follaje de los arbustos y las hierbas perennes. Los antecedentes disponibles indican que los eventos ENSO, como el del año 1997, tienen una gran importancia para reabastecer, recuperar y posiblemente mantener la vegetación efímera en esta Región. Es así como se ha encontrado que las densidades de semillas en el banco de semillas del suelo son altamente variables entre años, estando fuertemente asociadas con el régimen pluvial. Por ejemplo, las densidades de semillas

durante el evento ENSO 1991-1992 fueron entre 5 y 10 veces superiores que la de los años normales y las variaciones fueron muy marcadas para las especies anuales, en comparación con los arbustos, los cuales mostraron una baja variación. Además, los eventos ENSO influyen en cuanto al aspecto fisonómico de la vegetación, ya que determinan la existencia de aumentos en la cobertura de las hierbas anuales y alargan la estación de crecimiento vegetal en alrededor de tres meses. Estos efectos positivos del fenómeno ENSO sobre la vegetación son mucho más marcados en los ambientes limitados por el agua, como las laderas altamente irradiadas de exposición norte, que las laderas húmedas y menos irradiadas de exposición sur. En síntesis, las especies que responden a los pulsos de agua asociados a los fenómenos ENSO dejan grandes reservas de semillas en esta ventana de tiempo favorable, lo cual les permite persistir en los sistemas naturales en el largo plazo. Por ello, se podría aprovechar los eventos ENSO para desencadenar una recuperación permanente de los ecosistemas semiáridos degradados. Esto podría ser realizado suprimiendo temporalmente la fuerte herbivoría existente en estos sistemas para que la vegetación se recupere naturalmente, o ayudando a través de plantaciones artificiales. B) Efecto nodriza En los ecosistemas Mediterráneos semiáridos de la Región de Coquimbo, las plántulas (juveniles) de las especies leñosas, como los arbustos, tienden a agruparse bajo individuos de mayor altura y área de follaje, como es el caso de Baccharis linearis (romerillo) y Haplopappus parvifolius. Adicionalmente, algunas especies herbáceas tienden a concentrarse bajo el dosel o en la periferia de las especies arbustivas 33

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Figura 3.2. Variación del paisaje durante un año seco (izquierda) y un año lluvioso (derecha). Nótese el mayor crecimiento y desarrollo de la vegetación en los años lluviosos en los que ocurre el fenómeno El NiñoOscilación del Sur (ENSO en sus siglas en inglés) Fotografías gentileza de Alex Cea Villablanca.

como Porlieria chilensis (Guayacán) Senna cumingii var. coquimbensis (Quebracho) o Acacia caven (Espino). Esta asociación es a menudo tan importante que algunas de las especies dominantes bajo arbustos están completamente ausentes en áreas sin arbustos leñosos. Las plantas que protegen a la regeneración de plántulas herbáceas y arbustivas ubicadas bajo su dosel, constituyen lo que se conoce como especies nodriza (Figura 3.3). Esta asociación se debe a las mejores condiciones microclimáticas existentes bajo el dosel de los arbustos nodriza, como son la menor radiación solar y temperatura del aire y del suelo. Otros componentes que se ven mejorados bajo el dosel de los arbustos nodriza son la materia orgánica, el nitrógeno, el fósforo y el número de bacte rias y esporas de micorrizas vesiculo arbusculares. Además, la actividad descomponedora se ve incrementada por la temperatura moderada y por el aumento de la infiltración y retención de la humedad del suelo que prevalece bajo la sombra de los arbustos. Por ejemplo, los mayores niveles de nutrientes bajo la copa de los 34

Figura 3.3. Efecto nodriza bajo un arbusto típico de la Región de Coquimbo. Nótese la concentración de herbáceas bajo el dosel del arbusto (fotografía gentileza de Alex Cea Villablanca).

arbustos nodriza en comparación con las zonas abiertas sugieren que las hierbas anuales que crecen relativamente cerca de los arbustos nodriza pueden estar expuestas a mayores aportes de nutrientes. Por lo tanto, los arbustos leñosos al generar estos mosaicos de fertilidad y de microclimas, están contribuyendo significativamente a incrementar la diversidad de plantas anuales en la zona semiárida de Chile.

CIMM - INIA-Intihuasi

El efecto nodriza proporcionado por los arbustos leñosos, incluyendo a las cactáceas, en zonas áridas y semiáridas no sólo está limitado a otorgar condiciones más favorables para la germinación y el crecimiento de las plantas. También proporcionan muchas veces un refugio frente a la acción de los herbívoros. En el nortecentro de Chile, cactus como Echinopsis chiloensis (Quisco) puede proteger del sobrepastoreo a arbustos palatables como Flourensia thurifera (Incienso) o Balbisia peduncularis. Bajo la protección de estos cactus, los arbustos son mucho más grandes y sin indicios de ramoneo por las cabras, en contraste con las plantas que crecen en los espacios abiertos. C)

Levantamiento hidráulico en espe­ cies arbustivas

Las plantas obtienen el agua contenida en el suelo a través de sus raíces. El agua del suelo proviene principalmente de las precipitaciones que ocurren en el periodo de invierno-primavera. Sin embargo, en el caso de las especies leñosas ellas pueden también acceder al agua que infiltra a las napas subterráneas, debido a la mayor profundidad que alcanzan sus raíces. En la estación seca (verano-otoño) y en los años de escasas precipitaciones, los árboles y arbustos activan un mecanismo de transporte nocturno de agua por las raíces, desde estratos profundos y húmedos a estratos superficiales y secos del suelo, donde se produce su almacenamiento. Este fenómeno es conocido como levantamiento hidráulico (Figura 3.4). El levantamiento hidráulico implica una efectiva explotación del agua subterránea, conduce a una disminución del estrés hídrico en verano, mantiene una humedad suficiente en el suelo para promover la solubilización de los nutrientes presentes

en el suelo, constituye un promotor de procesos microbianos que liberan nutrientes de las fracciones orgánicas y minerales del suelo y mantiene la integridad de las asociaciones de micorrizas simbióticas en períodos en que el suelo está seco. Este fenómeno ha sido verificado en tres especies nativas presentes en la Región de Coquimbo Pleocarphus revolutus, Senna cumingii y Flourensia thurifera (Figura 3.4). Las especies arbustivas que realizan levantamiento hidráulico también podrían actuar como nodrizas, aumentando la sobrevivencia de las plántulas durante los meses más secos. Por otro lado, los levantadores hidráulicos podrían también aumentar la sobrevivencia de verano en las especies con sistema radicular superficial. D) Consumo de semillas por animales e insectos Una parte importante del esfuerzo reproductivo de una planta puede ser perdido debido a la granivoría (consumo de las semillas) que experimenta antes o después de dispersar sus semillas. Se ha documentado que el consumo de semillas es significativamente mayor durante el día que en la noche. Este consumo diurno se debe principalmente a las aves, mientras que el consumo nocturno esta asociado principalmente a los micromamíferos, como los roedores. Las hormigas tienen un consumo mínimo de semillas. Si bien el consumo de semillas por micromamíferos es inferior al de las aves, este puede experimentar importantes variaciones entre años, desencadenadas por los eventos ENSO. Específicamente, se han observado fluctuaciones poblacionales y de granivoría por el único roedor estrictamente granívoro del norte de Chile, Oligoryzomys longicaudatus (ratón de cola larga). En años ENSO, cuando la producción de semillas por las plantas es mayor, se produce un 35

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Figura 3.4. Patrones del movimiento de agua a través del sistema radical de un arbusto (Pleocarphus revolutus) de acuerdo a la hipótesis del levantamiento hidráulico. Durante el día, las raíces absorben agua desde las profundidades del suelo la cual es transpirada por las hojas. Durante la noche, la transpiración es mínima y los potenciales hídricos de la planta pueden aumentar sobre los potenciales hídricos del suelo, de modo que el principal transporte de agua ocurre desde las capas más profundas del suelo a través de las raíces de la planta a las capas superficiales y secas del suelo. Este proceso nocturno es pasivo, conducido por una diferencia de potencial hídrico a favor del suelo (Tomada de León & Squeo 2004).

aumento explosivo de las poblaciones de estos roedores al disponer de mayor cantidad de alimento. Por el contrario, en años secos, la escasez de semillas y por ende de alimento, determina poblaciones muy pequeñas de estos roedores. E) Efecto de los animales herbívoros Las comunidades vegetales de la Región de Coquimbo están expuestas a una fuerte depredación por parte de los animales herbívoros nativos, principalmente roedores. Experiencias realizadas en el Parque Nacional Fray Jorge muestran que los roedores ejercen un efecto negativo sobre la vegetación, ya que tras excluirlos 36

de parcelas experimentales la cobertura arbustiva y de hierbas perennes aumenta significativamente. Sin embargo, también existe una intensa herbivoría por parte de animales exóticos tales como los conejos y el ganado bovino, caprino, ovino y equino (Figura 3.5). Estos animales fueron introducidos a la Región por los conquistadores españoles. Posteriormente en la Colonia, la población rural asumió la crianza de cabras, particularmente en las tierras marginales de secano con escaso o nulo potencial agrícola, pero con oferta de forraje compuesta fundamentalmente por especies herbáceas y arbustivas nativas. Gran parte del ganado caprino ha sido

CIMM - INIA-Intihuasi

criado así como estrategia de subsistencia por las poblaciones marginales en grandes extensiones de terrenos de secano, a través de ganadería extensiva y transhumante, aprovechando las praderas naturales. La inexistencia de planes de manejo adecuados, con sobrecarga de animales en las zonas de secano con bajos niveles de productividad natural, ha llevado al sobrepastoreo con el consecuente deterioro de la vegetación natural. Además, el pisoteo, la compactación y la consecuente erosión y pérdida de la capacidad productiva original, han comprometido la capacidad de regeneración de las especies nativas. La superficie regional afectada por el pastoreo alcanza aproximadamente un 68,79%. F)

Plantas exóticas o naturalizadas

Un total de 246 especies exóticas naturalizadas habitan en la Región de Coquimbo. Su distribución dentro de las formaciones vegetacionales varía, dependiendo del grado de intervención antrópico. Por ejemplo, la

proporción de hierbas exóticas en la flora total de herbáceas en un matorral manejado, como el del sector de Las Cardas (30º S) es cercana al 45%, mientras que en un matorral espinoso protegido en el sector de Aucó (31º S), es de sólo un 20%. Las especies vegetales exóticas normalmente se consideran como especies invasoras ya que interactúan negativamente con las especies nativas, desplazándolas. Existe consenso que la presencia de ganado introducido en los sectores de secano ha aumentado la diseminación de las especies introducidas o naturalizadas en detrimento de las especies nativas. Adicionalmente, el ganado puede provocar el reemplazo de las hierbas perennes por anuales, tanto nativas como naturalizadas. La reducción de la cobertura vegetal también reduce la capacidad del suelo para retener agua y aumenta la tasa de evaporación, facilitando la invasión de especies anuales introducidas que tienen requerimientos hídricos más bajos y acelerando la reducción de las especies anuales nativas asociadas a los arbustos.

Figura  3.5. Impacto sobre la vegetación (sobrepastoreo) por animales exóticos, introducidos por los conquistadores españoles a la Región de Coquimbo.

37

CIMM - INIA-Intihuasi

4| Flora y Vegetación de la Región de Coquimbo: Colonizadora Espontánea de Depósitos de Relaves Abandonados

L

os depósitos de relaves mineros abandonados representan nuevos espacios potenciales de colonización por parte de las especies vegetales silvestres presentes en las áreas circundantes, tanto plantas nativas como introducidas o naturalizadas. Las especies que son capaces de colonizar y crecer espontáneamente sobre los depósitos de relaves se transforman en potenciales candidatas para ser utilizadas en las etapas iniciales de un programa de fitoestabilización orientado hacia la rehabilitación de una formación vegetal similar a la original del área. 4.1. Especies vegetales colonizadoras espontáneas En el marco del proyecto Innova Chile de CORFO, Uso de recursos Fitogenéticos para la fitoestabilización de relaves mineros abandonados en la Región de Coquimbo, se catastraron 73 depósitos de relaves mineros distribuidos por toda la Región (Figura  3.1), con el fin de prospectar e identificar especies metalófitas excluyentes regionales adecuadas para los programas de fitoestabilización. A partir de este estudio, se registró un total de 106 especies vegetales

colonizadoras espontáneas de depósitos de relaves abandonados, de las cuales 38 son endémicas, 33 son nativas y 35 son introducidas. Las especies vegetales dominantes (con coberturas superiores al 5%) se indican en la Tabla 4.1 y constituyen el 25% de las especies totales identificadas. En cuanto a las especies colonizadoras espontáneas dominantes, destaca la especie arbustiva Baccharis linearis (Asteraceae) en la Provincia del Elqui, con la mayor cobertura y frecuencia (25,7% y 62,5%, respectivamente), seguido de Pennisetum clandestinum, Haplopappus parvifolius y Tessaria absinthioides. En la Provincia del Limarí, la especie que alcanza la mayor cobertura es Muehlenbeckia hastulata (23,9%) mientras que Erodium cicutarium es la más frecuente sobre los depósitos de relaves (60%). En la Provincia del Choapa, las especies Tessaria absinthioides y Lolium multiflorum son las que presentan las mayores coberturas (23,9 y 17,2%, respectivamente); sin embargo, las especies más frecuentes en los depósitos de relaves son Baccharis marginalis (72,2%) y Baccharis linearis (62,5%). En total son 37 las familias de plantas representadas en los depósitos de relaves 39

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Tabla 4.1

Especies colonizadoras espontáneas dominantes (con coberturas mayores al 5%) en los depósitos de relaves abandonados catastrados en la Región de Coquimbo Provincia

Elqui

Limarí

Choapa

40

Nombre científico

Familia

Forma de vida

Origen

Baccharis linearis

Asteraceae

Arbusto

Nativo

Baccharis marginalis

Asteraceae

Arbusto

Endémico

Equisetum giganteum

Equisetaceae

Hierba perenne-arbusto

Nativo

Erodium moschatum

Geraniaceae

Hierba anual

Introducido

Haplopappus macraeanus

Asteraceae

Sufrútice

Endémico

Haplopappus parvifolius

Asteraceae

Sufrútice

Endémico

Muehlenbeckia hastulata

Polygonaceae

Arbusto

Nativo

Nicotiana glauca

Solanaceae

Arbusto

Introducido

Nolana albescens

Nolanaceae

Arbusto

Endémico

Pennisetum clandestinum

Poaceae

Hierba perenne

Introducido

Pleocarphus revolutus

Asteraceae

Arbusto

Endémico

Polypogon australis

Poaceae

Hierba perenne

Nativo

Schinus polygama

Anacardiaceae

Arbusto-árbol

Nativo

Schismus arabicus

Poaceae

Hierba anual

Introducido

Tessaria absinthioides

Asteraceae

Sufrútice-arbusto

Nativo

Typha angustifolia

Typhaceae

Hierba perenne

Nativo

Acacia caven

Mimosaceae

Árbol

Nativo

Baccharis linearis

Asteraceae

Arbusto

Nativo

Baccharis marginalis

Asteraceae

Arbusto

Endémico

Bromus berterianus

Poaceae

Hierba anual

Nativo

Erodium cicutarium

Geraniaceae

Hierba anual

Introducido

Haplopappus cerberoanus

Asteraceae

Arbusto

Endémico

Lithrea caustica

Anacardiaceae

Árbol

Endémico

Medicago polymorpha

Fabaceae

Hierba anual

Introducido

Muehlenbeckia hastulata

Polygonaceae

Arbusto

Nativo

Prosopis chilensis

Mimosaceae

Árbol

Nativo

Schinus molle

Anacardiaceae

Árbol

Nativo

Schinus polygama

Anacardiaceae

Arbusto-árbol

Nativo

Baccharis linearis

Asteraceae

Arbusto

Nativo

Baccharis marginalis

Asteraceae

Arbusto

Endémico

Bromus madritensis

Poaceae

Hierba anual

Introducido

Lolium multiflorum

Poaceae

Hierba anual

Introducido

Schinus polygama

Anacardiaceae

Arbusto-árbol

Nativo

Scirpus asper

Cyperaceae

Hierba perenne

Nativo

Tessaria absinthioides

Asteraceae

Sufrútice-arbusto

Nativo

CIMM - INIA-Intihuasi

abandonados de un total de 138 familias identificadas para la Región de Coquimbo. Dentro de éstas, la familia Asteraceae es la más representada, con 31 especies, seguida por las familias Poaceae y Fabaceae con 12 y 7 especies, respectivamente (Tabla 4.2). El resto de las familias contiene entre una y cuatro especies. Destaca el hecho que el 55% de las especies de la familia Asteraceae son endémicas a Chile. El 72% de las especies vegetales colonizadoras espontáneas de depósitos de relaves son comunes a las tres provincias o a dos de ellas, lo que presupone especies con amplios rangos de distribución geográfica. En cambio, el porcentaje de especies únicas a cada provincia identificado sobre los depósitos de relaves en la Provincia de Elqui, Limarí o Choapa es de 4,7%, 9,4% y 14,1%, respectivamente. Estas especies tendrían rangos de distribución geográfica más restringidos. Con respecto a la riqueza o número de especies identificadas sobre los depósitos de relaves, esta declinó en dirección nortesur, de un promedio de 8,6 especies en la Provincia de Elqui a 6,2 en la Provincia del Choapa. Este patrón sugiere que el fenómeno puede tener una base biogeográfica o en su defecto puede deberse a una posible variación en las propiedades fisicoquímicas de los relaves. A)

Formas de vida

En general, tanto los arbustos como las hierbas están igualmente representadas en las tres provincias de la Región. En la Provincia del Choapa dominan las hierbas perennes y los arbustos; entre ambos alcanzan un 50% de representatividad, seguidos por los árboles (23%). En la Provincia de Elqui, son las hierbas perennes y los arbustos las formas de vida más representadas (24 y 27%, respectivamente), seguidos por las hierbas anuales (24%). En cambio, en la Provincia del Limarí, dominan las hierbas

bianuales (28%), seguidas por las hierbas anuales y los arbustos con un 23 y 25%, respectivamente. B) Origen de la flora Las especies colonizadoras espontáneas que crecen sobre los depósitos de relaves de las tres provincias son predominantemente nativas y endémicas por sobre las especies naturalizadas o exóticas (Figura  4.1). En todos los casos, el componente nativo y endémico está por sobre el 50% de representatividad, destacándose la situación que ocurre en la Provincia de Choapa, en donde este valor es superior al 75% (Figura 4.1). C) Similitud de la flora colonizadora espontánea con la flora silvestre El hecho que existan especies colonizadoras espontáneas de los depósitos de relaves abandonados indicaría que sobre estos desechos mineros masivos pueden ocurrir los procesos naturales de recuperación de la vegetación o procesos sucesionales primarios. Estos recambios temporales de especies vegetales consisten típicamente en procesos que se inician con la entrada de especies colonizadoras tempranas, capaces de establecerse y desarrollarse en condiciones edáficas y microclimáticas muy extremas, las que mejoran las condiciones edáficas y microclimáticas, de forma de permitir la entrada posterior de especies sucesionales tardías, como las representativas de las formaciones vegetacionales típicas de los sistemas silvestres de la Región. Sin embargo, la recuperación de una formación vegetal a través de estos procesos sucesionales primarios toma normalmente entre varias decenas o cientos de años. Por ejemplo, los valores máximos de similitud florística entre la flora colonizadora espontánea de los depósitos de relaves de 41

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Tabla 4.2

Flora vascular endémica, nativa e introducida presente en la Región de Coquimbo (primera columna, según Marticorena et al. 2001) en comparación a la colonizadora espontánea de los depósitos de relaves de la Región. En esta tabla sólo se indican las Familias de plantas representadas en los depósitos de relaves abandonados catastrados

Familia

Total Regional

Endémicas en Tranques

Nativas en Tranques

Introducidas en Tranques

Total en Tranques

Asteraceae (Compositae)

262

17

7

7

31

Poaceae (Gramineae)

154

0

4

8

12

Fabaceae (Papilionaceae)

108

3

1

3

7

46

1

2

2

5

Solanaceae Anacardiaceae

4

2

2

0

4

Boraginaceae

94

2

1

0

3

Chenopodiaceae

25

1

1

1

3

Cyperaceae

36

0

2

1

3

5

0

2

1

3

Apiaceae (Umbelliferae)

50

2

0

0

2

Caesalpiniaceae

10

2

0

0

2

Mimosaceae

Equisetaceae

2

0

2

0

2

Geraniaceae

7

0

0

2

2

Malvaceae

23

1

0

1

2

Polygonaceae

24

1

1

0

2

Rosaceae

15

1

0

1

2

Aizoaceae

11

0

0

1

1

Brassicaceae

66

0

0

1

1

Cactaceae

32

1

0

0

1

Caryophyllaceae

36

0

1

0

1

Celastraceae

1

0

1

0

1

Convolvulaceae

7

0

0

1

1

Cupressaceae

0

0

0

1

1

Ephedraceae

4

1

0

0

1

Euphorbiaceae

23

0

0

1

1

Frankeniaceae

2

0

1

0

1

Fumariaceae Loasaceae

4

0

0

1

1

27

0

1

0

1

8

1

0

0

1

Nolanaceae

14

1

0

0

1

Oxalidaceae

Malesherbiaceae

23

0

0

1

1

Plantaginaceae

9

1

0

0

1

Portulacaceae

43

0

1

0

1

Salicaceae

2

0

1

0

1

Tamaricaceae

0

0

0

1

1

Typhaceae Verbenaceae Total

42

1

0

1

0

1

40

0

1

0

1

1.218

38

33

35

106

CIMM - INIA-Intihuasi

Choapa N= 41 0%

Elqui N= 69 7%

22%

28%

30%

32%

35%

46% Limarí N= 58 14% 28%

30%

28%

Introducidas

Nativas

Endémicas

Sin Información

Figura 4.1. Origen de la vegetación colonizadora espontánea de los depósitos de relaves de la Región de Coquimbo. La categoría “Sin información” contiene a las especies no identificadas taxonómicamente.

la Región y la flora silvestre presente en los alrededores de los depósitos son sólo cercanos al 15% a pesar que el tiempo de abandono de esos depósitos de relaves fluctúa entre 10 y 28 años (Figura 4.2). 4.2 Usos potenciales de las especies colonizadoras espontáneas Es fundamental que las especies vegetales que sean usadas en programas de

fitoestabilización de depósitos de relaves en la Región de Coquimbo permitan la estabilización física, química y biológica adecuada de los relaves. Sin embargo, dependiendo de las potencialidades de uso posterior que sean identificadas para un depósito de relaves en particular, las especies vegetales nativas y endémicas podrían entregar algún valor agregado adicional, de forma de aumentar la sustentabilidad social y ambiental del área rehabilitada, además de permitir el cumplimiento de 43

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Similitud % (índice de Spatz)

40

Flora dentro

35 30

r = 0,53 P< 0,001

25

Flora fuera

20 15 10 5 0

0

2

4

6

8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Edad del cierre del tranque (años)

Figura 4.2. Relación entre la similitud florística dentro y fuera de los depósitos de relaves de la Región de Coquimbo en función del tiempo transcurrido desde el cierre del depósito. El ajuste estadístico de la curva no considera el valor de alta similitud florística del depósito de relaves La Estrella ( ).

las normativas vigentes sobre cierre de depósitos de relaves. Dentro de la sustentabilidad social, el uso de especies nativas y endémicas que entreguen algún valor agregado por su cultivo en los programas de fitoestabilización de depósitos de relaves abandonados, aportaría a superar el alto nivel de pobreza rural regional. Por otra parte, dentro de la sustentabilidad ambiental, el uso de especies nativas y endémicas en categoría de conservación en los programas de fitoestabilización podría aportar en la conservación de los recursos naturales regionales. Adicionalmente, la recuperación de ambientes naturales degradados permitiría aportar en la conservación de los sistemas naturales de la Región y en la detención de la desertificación. En estos 44

casos, es importante conocer cuáles son los usos potenciales que han sido descritos para la flora colonizadora espontánea de los depósitos de relaves abandonados de la Región de Coquimbo y cuál es la categoría de conservación de las especies identificadas. De las 71 especies nativas y endémicas de la Región de Coquimbo que han colonizado espontáneamente los depósitos de relaves mineros abandonados, 68 de ellas o un 96% tiene descrito al menos un uso potencial conocido, siendo los principales usos el ornamental, el forrajero, el medicinal, de principio activo químico y el apícola (Figura 4.3 y Tabla 4.3). A pesar de estos usos potenciales conocidos, es interesante destacar que el número de especies nativas

CIMM - INIA-Intihuasi

14%

14%

30% 17%

25% Principio químico

Forrajero

Ornamental

Apícola

Medicinal

Figura 4.3. Principales usos potenciales descritos para la flora colonizadora espontánea de depósitos de relaves abandonados de la Región de Coquimbo.

y endémicas que se cultivan o usan efectivamente con técnicas de manejo adecuadas dentro de la Región es bastante bajo. Las especies nativas y endémicas de la Región de Coquimbo podrían ser, sin embargo, usadas en forma más importante para satisfacer las distintas necesidades antrópicas locales, constituyendo un patrimonio biológico estratégico para el beneficio y desarrollo económico de las comunidades locales. El desconocimiento de los potenciales económicos y ecológicos de la vegetación nativa, junto a la falta de información biológica básica sobre la regeneración y los requerimientos especie-específicos para el establecimiento y crecimiento, y de la información técnica sobre su cultivo a gran escala, explicarían la subvaloración de uso de la flora Regional. Hasta el momento, el uso de la vegetación regional ha sido más bien del tipo extensivo, de extracción descontrolada y de sobreexplotación. Dentro de los usos propuestos para la flora que podría utilizarse en la fitoestabilización de relaves mineros, son varios los que

implican la utilización de importantes estructuras vegetativas de las plantas, entre los que se encuentra el uso alimenticio, forrajero, medicinal, de principio activo químico, maderero/construcción, combustible y artesanal (Figura 4.4). Por ello, es fundamental contar con planes sustentables de manejo y de cosecha de las estructuras vegetales de interés, de forma que la utilización de las especies no se contraponga con el objetivo primario de la rehabilitación relacionado con la estabilización física, química y biológica de los relaves. Adicionalmente, es necesario tener la certeza de que las plantas forrajeras que pudiesen ser consumidas por los animales no trasloquen metales hacia las estructuras consumidas, tales como los tallos, las hojas, las flores y/o los frutos. Con respecto al estado de conservación, la mayoría de las especies colonizadoras espontáneas de depósitos de relaves abandonados que presentan algún beneficio adicional debido a sus usos potenciales, la mayoría de ella se encuentran fuera de peligro de conservación, siendo sólo 8 las 45

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Figura 4.4. Usos poteciales del copao (Eulychnia acida) como fuente alimenticia por sus frutos (fotos superiores; gentileza de Angélica Salvatierra) y para la generación de cercos naturales (fotos inferiores).

especies en la categoría de vulnerable y 6 especies las insuficientemente conocidas (Tabla 4.3). A pesar que estos números son bajos, es importante recordar que la Región de Coquimbo se ha caracterizado en forma histórica por un alto nivel de pobreza rural, en donde las actividades económicas más importantes han sido la minería de pequeña escala y la crianza extensiva de ganado caprino. La sobreexplotación histórica de los recursos naturales debida a estas actividades económicas ha repercutido en un importante deterioro de la flora nativa y en la degradación de los suelos de la Región. Por ello, la recuperación de los sistemas naturales regionales también se vuelve fundamental para aportar en la detención de los procesos de desertificación regionales. Los programas de fitoestabilización permitirían 46

aportar en este sentido, siempre y cuando se realice un manejo sustentable de la vegetación, particularmente de las especies en categoría de conservación. Finalmente, es importante destacar que, aunque existan diversas especies nativas y endémicas de la Región de Coquimbo que no han colonizado espontáneamente los depósitos de relaves, esto no restringe la posibilidad de explorar el potencial de introducción de ellas sobre depósitos de relaves abandonados a través de programas de rehabilitación por fitoestabilización. Por ejemplo, 32 de las 36 especies en peligro de extinción a nivel regional tienen descrito al menos un uso potencial (Tabla 4.4), por lo que su uso en programas de fitoestabilización podría aportar en su conservación

CIMM - INIA-Intihuasi

Tabla 4.3

Especies colonizadoras espontáneas de depósitos de relaves y sus principales usos potenciales conocidos

Nombre Científico

Familia

Origen

Estado Conservación*

Tipo de usos**

Acacia caven

Mimosaceae

Nativa

FP

2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10

Adesmia argentea

Fabaceae

Endémica

FP

2, 8, 9, 10

Adesmia confusa

Fabaceae

Endémica

IC (V?)

2, 9

Adesmia microphylla

Fabaceae

Endémica

FP

2, 9

Atriplex repanda

Chenopodiaceae

Endémica

FP

2

Baccharis linearis

Asteraceae

Nativa

FP

2, 4, 8, 10

Baccharis marginalis

Asteraceae

Endémica

FP

3, 4, 9

Baccharis pingraea

Asteraceae

Nativa

FP

3, 4, 9

Bromus berterianus

Poaceae

Nativa

FP

1, 2

Bromus catharticus

Poaceae

Nativa

FP

1, 2, 3

Carpobrotus aequilaterus

Aizoaceae

Nativa

V

1, 3, 10

Cestrum parqui

Solanaceae

Nativa

FP

3, 4, 6, 7

Chenopodium ambrosioides

Chenopodiaceae

Nativa

FP

2, 3, 4, 7

Chorizanthe glabrescens

Polygonaceae

Endémica

IC (E?)

7

Cistanthe arenaria

Portulacaceae

Nativa

FP

10

Cordia decandra

Boraginaceae

Endémica

FP

1, 2, 4, 6, 7, 9, 10

Cortaderia rudiuscula

Poaceae

Nativa

Cristaria glaucophylla

Malvaceae

Endémica

IC (V?) FP

10 2, 10

Distichlis spicata

Poaceae

Nativa

FP

2, 3

Echinopsis chiloensis

Cactaceae

Endémica

FP

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10

Encelia canescens

Asteraceae

Nativa

FP

2, 9, 10

Ephedra gracilis

Ephedraceae

Endémica

FP

3, 4, 10

Equisetum bogotense

Equisetaceae

Nativa

FP

3, 4, 7, 10

Equisetum giganteum

Equisetaceae

Nativa

FP

3, 10

Frankenia chilensis

Frankeniaceae

Nativa

FP

2, 10

Gymnophyton robustum

Apiaceae

Endémica

FP

10

Haplopappus angustifolius

Asteraceae

Endémica

FP

2, 3

Haplopappus bezanillanus

Asteraceae

Endémica

V

2

Haplopappus cerberoanus

Asteraceae

Endémica

FP

2

Haplopappus chrysanthemifolius

Asteraceae

Endémica

V

2

Haplopappus macraeanus

Asteraceae

Endémica

IC (E?)

2

Haplopappus parvifolius

Asteraceae

Endémica

FP

2

Haplopappus reticulatus

Asteraceae

Endémica

FP

2

Haplopappus saxatilis

Asteraceae

Endémica

IC (FP?)

2

Heliotropium stenophyllum

Boraginaceae

Endémica

FP

2, 4, 10

Lithrea caustica

Anacardiaceae

Endémica

FP

1, 3, 4, 6, 7, 8, 9 Continúa en página siguiente

47

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Continuación tabla 4.3

Nombre Científico

Familia

Origen

Estado Conservación*

Tipo de usos**

Lycium chilense

Solanaceae

Nativa

FP

10

Malesherbia linearifolia

Malesherbiaceae

Endémica

FP

10

Maytenus boaria

Celastraceae

Nativa

V

1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10

Mentzelia albescens

Loaseceae

Nativa

FP

10

Muehlenbeckia hastulata

Polygonaceae

Nativa

FP

1, 2, 3, 7, 9, 10

Nolana albescens

Nolanaceae

Endémica

IC (V?)

10

Nolana crassulifolia

Nolanaceae

Endémica

FP

10

Nolana sedifolia

Nolanaceae

Endémica

FP

10

Ophryosporus paradoxus

Asteraceae

Endémica

FP

10

Ophryosporus triangularis

Asteraceae

Endémica

FP

10

Otholobium glandulosum

Fabaceae

Nativa

FP

1, 10

Plantago hispidula

Plantaginaceae

Endémica

FP

2

Pleocarphus revolutus

Asteraceae

Endémica

FP

3, 4, 10

Polypogon australis

Poaceae

Nativa

FP

2

Prosopis chilensis

Mimosaceae

Nativa

V

1, 2, 5, 6, 7, 8, 9, 10

Proustia ilicifolia

Asteraceae

Endémica

FP

3, 4, 5, 8, 10

Quillaja saponaria

Rosaceae

Endémica

V

3, 4, 5, 9, 10

Salix humboldtiana

Salicaceae

Nativa

FP

2, 3, 7, 10

Sarcocornia fruticosa

Chenopodiaceae

Nativa

FP

10

Schinus latifolia

Anacardiaceae

Endémica

FP

1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10

Schinus molle

Anacardiaceae

Nativa

FP

3, 4, 5, 6, 7, 10

Schinus polygama

Anacardiaceae

Nativa

FP

1, 2, 3, 4, 5, 7, 10

Scirpus asper

Cyperaceae

Nativa

FP

2, 5, 7

Scirpus pungens

Cyperaceae

Nativa

V

2

Senecio adenotrichius

Asteraceae

Endémica

FP

9, 10

Senecio bridgesii

Asteraceae

Endémica

FP

9, 10

Senecio cerberoanus

Asteraceae

Endémica

V

9, 10

Senecio murinus

Asteraceae

Endémica

FP

9, 10

Senna cumingii

Caesalpiniaceae

Endémica

FP

2, 7, 9, 10

Solanum pinnatum

Solanaceae

Endémica

FP

4, 10

Tessaria absinthioides

Asteraceae

Nativa

FP

1, 2, 3, 4, 5, 10

Typha angustifolia

Typhaceae

Nativa

FP

2, 3, 5, 7

* FP: fuera de peligro, IC(E?): insuficientemente conocida (extinta?), IC(FP?): insuficientemente conocida (fuera de peligro?), IC(V?): insuficientemente conocida (vulnerable?), V: vulnerable. ** 1: alimenticio, 2: forrajero, 3: medicinal, 4: principio químico, 5: maderero/construcción, 6: combustible, 7: artesanal, 8: conservación de suelos, 9: apícola, 10: ornamental.

48

CIMM - INIA-Intihuasi

y para beneficio social local. El considerar estas especies en programas de fitoestabilización sustentable, tanto ambiental como socialmente hablando, permitiría aportar en

su conservación. En este caso, sin embargo, es fundamental que su uso sea realizado a través de planes de manejo adecuados y responsables.

Tabla 4.4

Especies de la Región de Coquimbo en riesgo de extinción y sus usos potenciales descritos Nombre científico

Familia

Origen

Usos potenciales

Adesmia littoralis

Fabaceae

Endémica Forrajero, conservación de suelos, apícola, ornamental.

Atriplex coquimbana

Chenopodiaceae

Endémica Forrajero.

Balsamocarpon brevifolium Caesalpiniaceae

Endémica Medicinal, principio químico, artesanal, ornamental.

Caesalpinia spinosa

Caesalpiniaceae

Nativa

Calceolaria picta

Scrophulariaceae Endémica Ornamental.

Principio químico, maderero/construcción, artesanal, conservación de suelos, ornamental.

Calceolaria robusta

Scrophulariaceae Endémica Ornamental.

Chorizanthe frankenioides

Polygonaceae

Endémica Artesanal.

Citronella mucronata

Icacinaceae

Endémica Principio químico, maderero/construcción, combustible, ornamental.

Dennstaedtia glauca

Dennstaedtiaceae Nativa

Drimys winteri

Winteraceae

Nativa

Ornamental. Medicinal, principio químico, maderero/ construcción, artesanal, apícola, ornamental.

Eriosyce kunzei

Cactaceae

Endémica Apícola, ornamental.

Escallonia revoluta

Escalloniaceae

Endémica Medicinal, maderero/construcción, apícola, ornamental.

Eulychnia breviflora

Cactaceae

Endémica Forrajero, maderero/construcción, combustible, artesanal, apícola, ornamental.

Galium leptum

Rubiaceae

Endémica Artesanal.

Haplopappus integerrimus

Asteraceae

Endémica Forrajero, ornamental.

Haplopappus meyenii

Asteraceae

Endémica Forrajero.

Jubaea chilensis

Arecaceae

Endémica Alimenticio, maderero/construcción, artesanal, ornamental.

Kageneckia angustifolia

Rosaceae

Endémica Maderero/construcción, combustible, apícola, ornamental.

Lapageria rosea

Philesiaceae

Endémica Alimenticio, medicinal, artesanal, ornamental.

Lomatia dentata

Proteaceae

Nativa

Forrajero, medicinal, artesanal, apícola, ornamental.

Monttea chilensis

Scrophulariaceae Endémica Forrajero, artesanal, conservación de suelos, apícola, ornamental.

Myrcianthes coquimbensis

Myrtaceae

Endémica Ornamental.

Passiflora pinnatistipula

Passifloraceae

Nativa

Peperomia coquimbensis

Piperaceae

Endémica Ornamental.

Alimenticio, medicinal, apícola, ornamental.

Peperomia doellii

Piperaceae

Endémica Ornamental.

Pouteria splendens

Sapotaceae

Endémica Ornamental.

Prosopis flexuosa

Mimosaceae

Nativa

Proustia pyrifolia

Asteraceae

Endémica Maderero/construcción, combustible, ornamental.

Senecio coquimbensis

Asteraceae

Endémica Apícola, ornamental.

Conservación de suelos, apícola, ornamental.

Senecio munnozii

Asteraceae

Endémica Apícola, ornamental.

Skytanthus acutus

Apocynaceae

Endémica Forrajero, principio químico, apícola, ornamental.

Sophora macrocarpa

Fabaceae

Endémica Principio químico, artesanal, ornamental.

49

CIMM - INIA-Intihuasi

5| Flora y Vegetación de la Región de Coquimbo: Especies Metalófitas

E

s importante enfatizar en este punto que el hecho que una especie vegetal sea capaz de colonizar espontáneamente un depósito de relaves no implica que pueda ser clasificada inmediatamente como una especie metalófita o tolerante a metales. Para que estas especies sean efectivamente metalófitas, la exposición a los metales contenidos en los relaves debe ser efectiva en producir un efecto negativo en las plantas. Para ello, los metales deben cumplir con dos condiciones: • Encontrarse en una forma biodisponible. O sea, deben estar en una forma química y/o física que pueda interactuar con las raíces de las plantas y tener un efecto biológico, es decir deben estar disponibles para una acción biológica dada. Si el metal no está biodisponible, entonces no producirá un efecto en las plantas, aunque se encuentre en grandes cantidades. En el caso de los metales, lo biodisponible es sólo una fracción de lo que es capaz de disolver, lo que a su vez es sólo una fracción de lo total (Figura 5.1). Específicamente, la fracción biodisponible se compone principalmente de las formas iónicas libres (el átomo con carga eléctrica). Estas son las formas que pueden tener un efecto biológico, ya sea positivo o adverso.

• La fracción biodisponible debe encontrarse en una concentración que sea tóxica; o sea, que cause un efecto nocivo en las plantas. Los metales no son tóxicos por definición, sino más bien la toxicidad es una propiedad que se expresa por sobre ciertos niveles de concentración (Figura 5.1), los que varían de un metal a otro. Todo metal administrado por sobre un nivel de biodisponibilidad dado puede llegar a ser tóxico pero, para muchos metales, su carencia en el medio genera efectos negativos sobre las plantas (deficiencia). 5.1. Biodisponibilidad y toxicidad por metales para las plantas En el caso de los relaves generados por la minería del cobre y/o del oro, sólo una fracción del contenido total de los metales presentes es capaz de disolverse al ser mezclados con agua. A su vez, sólo una pequeña fracción de los metales disueltos estará biodisponible. El grado de solubilización y de biodisponibilidad varía, sin embargo, entre los distintos metales presentes; adicionalmente, para un mismo metal, el grado de solubilización y de biodisponibilidad varía entre los relaves producidos por distintas 51

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

plantas procesadoras de minerales. Por ejemplo, si se compara el grado de solubilización del cobre presente en distintos tipos de materiales presentes en una planta procesadora de minerales sulfurados de cobre, se encuentra que el cobre presente en los relaves y los polvos de fundición es mucho más soluble que el presente en los

A

minerales sulfurados de cobre, el concentrado de cobre y las escorias (Tabla 5.1); sin embargo, al comparar relaves obtenidos de distintas plantas procesadoras de minerales sulfurados de cobre se encuentra una alta variabilidad tanto en el contenido total de cobre como en el grado de solubilización de este elemento (Tabla 5.2).

B Disuelto

Biodisponible

Crecimiento

Total Deficiencia

Adecuado

Tóxico

Sin riesgo Bajo riesgo Alto riesgo

Dosis metal biodisponible

Figura 5.1. Representación genérica (A) de la relación cuantitativa entre la fracción total de un metal, la disuelta y la biodisponible en un suelo cualquiera y (B) de la relación entre la dosis biodisponible de un metal, el tipo de efecto biológico posible de producirse y el tipo de riesgo ambiental. La línea continua del gráfico representa el comportamiento para metales esenciales para los organismos mientras que la línea punteada representa el comportamiento para los metales que no son esenciales para los seres vivos.

Tabla 5.1

Contenido de cobre total y porcentaje de cobre solubilizado en agua para distintos materiales presentes en una planta procesadora de minerales sulfurados de cobre en Chile

Material Mineral sulfurado de Cu Concentrado de Cu Relaves Polvo de fundición Escorias de fundición

52

Cobre total (mg/kg)

Cobre extraído con agua (%)

32.150 284.600 3.996 214.000 9.044

< 0,01 < 0,01 51 21 < 0,01

CIMM - INIA-Intihuasi

Tabla 5.2

Contenido de cobre total y porcentaje de cobre soluble en agua para relaves generados por distintas plantas procesadoras de minerales sulfurados de cobre en Chile

Material Relave mina 1 Relave mina 2 Relave mina 3 Relave mina 4 Relave mina 5

Cobre total (mg/kg)

Cobre extraído con agua (%)

419 1.709 264 1.713 3.996

< 0,01 34 64 9 51

Este ejemplo demuestra la importancia de realizar caracterizaciones y evaluaciones para cada depósito de relaves de interés, en cuanto su potencial de toxicidad para las plantas, ya que es imposible hacer generalizaciones. Adicionalmente, demuestra la importancia de realizar evaluaciones estandarizadas de laboratorio para cada una de las especies vegetales colonizadoras espontáneas identificadas en los distintos depósitos de relaves, en cuanto su capacidad de tolerancia a los metales de interés, de forma de determinar efectivamente su condición de metalófita. Otro aspecto importante de considerar, mencionado al inicio de esta guía, es que no vasta que las plantas sean metalófitas o tolerantes a metales, sino que estas deben ser además del tipo excluyente (Figura 2.2). O sea, deben tener la capacidad de inmovilizar los metales en las raíces o en otros órganos subterráneos y no en las partes aéreas (hojas, flores, frutos y ramas), de tal forma de evitar que estos elementos sean traspasados a los niveles tróficos superiores.

5.2. Especies metalófitas identificadas en la Región de Coquimbo Evaluaciones de laboratorio permitieron evidenciar que de un total de 41 especies colonizadoras espontáneas de depósitos de relaves evaluadas en cuanto a su grado de tolerancia a cobre, un 42% mostró tolerancia y un 12% mostró alta tolerancia a este elemento (Tabla 5.3 y Figura 5.2). Algunas de estas especies mostraron ser tolerantes constitutivas a cobre, o sea, todos los individuos de la especie tienen la capacidad de tolerar altos contenidos de cobre biodisponible. Ejemplos de especies con tolerancia constitutiva a cobre dentro de la Región de Coquimbo son Acacia caven (Espino), Gymnophyton robustum (Monte de burro) y Polypogon australis. Otras especies mostraron ser pseudometalófitas, o sea, sólo algunas poblaciones de la especie tienen la capacidad de tolerar altas concentraciones de cobre biodisponible. Un ejemplo de especie pseudometalófita a cobre es Baccharis linearis (Romerillo). Todas las especies metalófitas identificadas acumulan el cobre principalmente en sus raíces, por lo que son metalófitas excluyentes.

53

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Tabla 5.3

Especies metalófitas a cobre identificadas en la Región de Coquimbo Especies Tolerantes

Especies Muy tolerantes

Colonizadoras espontáneas de depósitos de relaves abandonados y de mineralizaciones superficiales

Baccharis linearis Baccharis marginales Baccharis paniculata Baccharis pingraea fma angustissima Chenopodium ambrosioides Conyza floribunda Conyza bonariensis Haplopappus multifolius Haplopappus saxatilis Muehlenbeckia hastulata Nicotiana glauca Nolana albescens Ophryosporus paradoxus Schinus latifolia Schinus polygama Senna cumingii Scirpus asper

Acacia caven Baccharis linearis Gymnophyton robustum Lolium multiflorum Polypogon australis

Suelos aledaños a depósitos de relaves o normales en cuanto a contenido de cobre

Colliguaja odorifera Cortaderia speciosa Geoffroea decorticans Jubaea chilensis Peumus boldus Porlieria chilensis Prosopis tamarugo Quillaja saponaria Senna candolleana

Malesherbia paniculata

Sustrato de crecimiento

Dentro de las especies interesantes de mencionar se encuentra Gymnophyton robustum o Monte de Burro y Haplopappus multifolius. El Monte de Burro es un arbusto de la familia Apiaceae, por lo que tiene un olor aromático intenso, que ha sido históricamente utilizado por los pirquineros de la Región de Coquimbo como indicadora de anomalías de cobre, ya que se la encuentra asociada a suelos con contenidos

54

elevados de minerales (Figura  5.3). Esta especie mostró una tolerancia constitutiva a cobre muy alta. Sin embargo, también se la encuentra creciendo en suelos normales. En el caso de Haplopappus multifolius, este arbusto tolerante a cobre se encuentra restringido en su distribución a una zona de suelos rojos ácidos y ricos en hierro ubicada en las cercanías de Andacollo (Figura 5.4).

CIMM - INIA-Intihuasi

Haplopappus multifolius

Malesherbia paniculata

Baccharis linearis Baccharis paniculata

Muehlenbeckia hastulata

Figura 5.2. Ejemplos de especies metalófitas a cobre identificadas en la Región de Coquimbo.

Figura 5.3. Arbustos de Gymnophyton robustum (Monte de Burro) creciendo sobre vetas de cobre en un sector de Andacollo.

55

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Figura 5.4. Suelos rojos ácidos y ricos en hierro en las cercanías de Andacollo (izquierda). La especie dominante en este sector es el arbusto Haplopappus multifolius.

56

CIMM - INIA-Intihuasi

6| Conclusiones Generales

L

os ecosistemas Mediterráneos áridos y semiáridos de la Región de Coquimbo están principalmente limitados y constantemente presionados por la falta de agua, la alta radiación solar, la herbivoría y el importante uso humano. Sin embargo, salvo el factor humano, la flora y la vegetación silvestre están adaptadas a estas restricciones ambientales. La alta heterogeneidad ambiental de la Región ha determinado una alta biodiversidad en términos florísticos, con un alto número de especies vegetales nativas y endémicas, principalmente arbustivas y herbáceas. Un número importante de las especies nativas y endémicas de la Región de Coquimbo han sido capaces de colonizar espontáneamente los depósitos de relaves (5% del total regional). De ellas, 21 especies poseen características de metalófitas excluyentes para cobre. Otras características importantes al considerar a estas especies como potenciales estabilizadores de residuos mineros como los relaves, están dadas por su fisiología y forma de vida, las cuales les favorecen para vivir en condiciones extremas, especialmente de aridez. También existe un número importante de especies metalófitas excluyentes a cobre en la Región, las que no han colonizado en forma espontánea los depósitos de relaves, pero que podrían ser usadas en programas de fitoestabilización de depósitos de relaves abandonados. Aunque existiría un importante potencial de especies nativas y endémicas metalófitas

excluyentes para metales dentro de la Región de Coquimbo para ser utilizadas como especies fitoestabilizadoras, aún se requiere de mayores estudios y ensayos, tanto de laboratorio como de terreno, los que permitan evaluar de manera precisa la tolerancia y la acumulación a distintos metales y cuales son sus respuestas en el largo plazo. Adicionalmente, existe un número no menor de especies exóticas asilvestradas que también colonizan en forma espontánea los depósitos de relaves abandonados, algunas de las cuales también pueden tener una condición metálófita excluyente. A pesar de su condición exótica, estas especies han sido introducidas desde la llegada de los españoles, por tanto forman parte constituyente de la vegetación y del paisaje de la Región de Coquimbo. En un programa de fitoestabilización, aunque no se usen especies exóticas, éstas tarde o temprano colonizaran en forma espontánea el relave y formarán parte del proceso de fitoestabilización. Desde este punto de viste es conveniente utilizarlas, especialmente en las primeras etapas de la fitoestailización. Sin embargo, previo a esto es importante evaluar su condición de metalófita excluyente. Por otro lado, es pertinente considerar especies metalófitas excluyentes propias del área circundante y perteneciente a la formación vegetacional en que se encuentra el relave a fitoestabilizar. Esto permitiría por 57

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

un lado recrear sobre el relave un paisaje similar a la vegetación aledaña y por otro usar las especies que están adaptadas a las condiciones locales prevalecientes en el área del relave. Al igual que los ecosistemas naturales, la fitoestabilización no es algo estático. Es un proceso con etapas y tiempo de ocurrencia. Es decir, como una sucesión ecológica. Esto se evidencia en la Figura 4.2, donde se observa que depósitos de relaves con mayor tiempo de abandono, tendieron a tener mayor riqueza de especies y mayor similitud con la flora circundante que los depósitos de relaves con menor tiempo de abandono. En este sentido, para incrementar el éxito de la fitoestabilización, es necesario, identificar aquellas especies que podrían entrar en las “etapas sucecionales” tempranas de la fitoestabilización. En este sentido, las especies metalóficas excluyentes más abundantes y frecuentes en los depósitos de relaves abandonados son las candidatas ideales para estas primeras etapas. Además, es necesario identificar y tener en cuenta las variables ecológicas (ej., herbivoría) y microclimáticas que pueden estar facilitando o limitando el proceso de fitoestabilización. En cuanto a las limitaciones hídricas regionales, es importante considerar que éstas son liberadas temporalmente por los años infrecuentes asociados a la ocurrencia del fenómeno El Niño-Oscilación del Sur o

58

ENSO. Estos eventos que ocurren cada 5 a 7 años permiten la ocurrencia de mayores precipitaciones, las que contribuyen mayoritariamente a la regeneración de la vegetación. Por ende, los años ENSO podrían ser aprovechados para las etapas iniciales de los programas de fitoestabilización, relacionadas con el establecimiento in situ de la vegetación, con objetivo de rehabilitación ecológica. Con respecto a la herbivoría y la presión humana, algunos experimentos de exclusión han mostrado una gran recuperación de los estratos herbáceos y arbustivos, demostrando de este modo el efecto negativo de estas presiones sobre la vegetación nativa. Si se suprime temporalmente la herbivoría y además se aprovecha el efecto beneficioso de las lluvias en los años con ocurrencia de ENSO, se aumentarían significativamente las posibilidades de éxito en un programa de fitoestabilización. Esto reduciría la dependencia y los costos asociados a mantener riego constante durante la etapa inicial de establecimiento de la vegetación, especialmente en ambientes de secano. Finalmente, dada la alta variabilidad en la biodisponibidad y solubilidad de los metales normalmente observada entre los relaves, es de suma importancia realizar caracterizaciones y evaluaciones para cada depósito de relaves de interés, en cuanto a estas variables y a su potencial de toxicidad para las plantas. En este sentido no es posible hacer generalizaciones.

CIMM - INIA-Intihuasi

Bibliografía

Aceituno P & Montecinos A (1992). Análisis de la estabilidad de la relación entre la Oscilación del Sur y la precipitación en América del Sur. En: Ortlieb L, Macharé J (eds) Paleo ENSO records International Symposium, extended abstracts. ORSTOM/CONCYCET, Lima. Pp. 7-13. Aguilera LE, Gutiérrez JR & Meserve PL (1999). Variation in soil micro-organisms and nutrients underneath and outside the canopy of Adesmia bedwellii (Papilionaceae) shrubs in arid coastal Chile following drought and above average rainfall. Journal of Arid Environments 42: 61-70. Aldunate C, Armesto J, Castro V & Villagrán C (1981). Estudio etnobotánico en una comunidad precordillerana de Antofagasta: Toconce. Boletín Museo Nacional Historia Natural 38: 183-223. Aliaga C (1982). Fitotoxicidad de lixiviados de hojas de los arbustos Atriplex nummularia y Atriplex repanda sobre especies terófitas de la pradera natural. Tesis Ingeniero Agrónomo. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales, Universidad de Chile, Santiago, Chile. 91 pp. Armesto JJ & Martínez JA (1978). Relations between vegetation structure and slope aspect in the mediterranean region of Chile. Journal of Ecology 66: 881-889. Bernal HY & Correa JE (1994). Especies Vegetales Promisorias de los Países del Convenio Andrés Bello. Tomo X. Secretaría Ejecutiva del Convenio Andrés Bello. Editora Guadalupe Ltda. Santafé de Bogotá, D. C. Colombia. 549 p. Bustamante RA (1996). Distribución, estado de conservación y uso de las cactáceas columnares en la Región de Coquimbo. Tesis Ing. Agr. Universidad de Chile. Facultad de Agronomía. Santiago, Chile. Caldwell MM, Dawson TE & Richards JH (1998). Hydraulic lift: consequences of water efflux from the roots of plants. Oecologia 131: 151-161. CONAF (2004). Catastro de Usos del Suelo y Vegetación: Cuarta Región de Coquimbo.

Corporación Nacional Forestal, La Serena, Chile. 32 pp. Figueroa JA, Castro SA, Marquet PA & Jaksic FM (2004). Exotic plant invasions to the mediterranean region of Chile: causes, history and impacts. Revista Chilena de Historia Natural 77: 465-483. Folchi M (2001). La insustentabilidad de la industria del cobre en Chile: los hornos y los bosques durante el Siglo XIX. Mapocho 49: 149-175. Fuentes ER & Hajek ER (1978) Interacciones hombre-clima en la desertificación del Norte Chico chileno. Ciencia e Investigación Agraria 5: 137-142. Fuentes ER & Hajek ER (1979). Patterns of landscape modification in relation to agriculture practice in central Chile. Environmental Conservation 6: 265-271. Gajardo R (1994). La vegetación natural de Chile. Clasificación y distribución geográfica. Editorial Universitaria, Santiago. Gay C (1838). Sobre las causas de la disminución de los montes de la Provincia de Coquimbo. Diario El Araucano 399 (también disponible en Squeo FA, Arancio G & Gutiérrez JR (eds) Libro Rojo de la Flora Nativa y de los Sitios Prioritarios para su Conservación: Región de Coquimbo. Ediciones Universidad de La Serena, La Serena, Chile. Pp. 281-286. Ginocchio R (2004). Nueva Tecnología: Fitoestabilización para Cierres de Faenas Mineras. Sustentare/ Minería Chilena. Año 3 Nº 21 Ginocchio R & Baker AJM (2004). Metallophytes in Latin America: a remarkable biological and genetic resource scarcely known and studied in the region. Revista Chilena de Historia Natural 77: 185-194. Grau J (1995). Aspectos geográficos de la flora de Chile. En Marticorena C & Rodríguez R (eds) Flora de Chile, Vol.  I, Pteridophyta-Gymnospermae. Editorial Universidad de Concepción, Concepción, Chile. Pp. 63-83.

59

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

Gutiérrez JR (1992). Effects of low water supplementation and nutrient addition on the aboveground biomass production of annual plants in a Chilean coastal desert site. Oecologia 90: 556-559. Gutiérrez JR & Meserve PL (2003). El Niño effects on soil seed bank dynamics in north-central Chile. Oecologia 134: 511-517. Gutiérrez JR & Squeo FA (2004). Importancia de los arbustos leñosos en los ecosistemas semiáridos de Chile. Ecosistemas 2004/1 (URL: http//www. aeet.org/ecosistemas/ 041/ investigacion2.htm) Gutiérrez JR, Meserve PL, Jaksic FM, Contreras LC, Herrera S & Vásquez H (1993a). Structure and dynamics of vegetation in a Chilean semiarid thornscrub community. Acta Oecologica 14: 271-285. Gutiérrez JR, Meserve PL, Contreras LC, Vásquez H & Jaksic FM (1993b). Spatial distribution of soil nutrients and ephemeral plants underneath and outside the canopy of Porlieria chilensis shrubs (Zygophyllaceae) in arid coastal Chile. Oecologia 95: 347-352. Gutiérrez JR, Meserve PL, Herrera S, Contreras CL & Jaksic FM (1997). Effects of small mammals and vertebrate predators on vegetation in the Chilean semiarid zone. Oecologia (Berl.) 109: 398-406. Gutiérrez JR, Arancio G & Jaksic FM (2000). Variation in vegetation and seed bank in a Chilean semiarid community affected by ENSO 1997. Journal of Vegetation Science 11: 641-648. Gutiérrez JR, Meserve P & Kelt D (2004). Capítulo 6. Estructura y dinámica de la vegetación del ecosistema semiárido del Parque Nacional Bosque Fray Jorge entre 1989 y 2002. En: Squeo FA, Gutiérrez JR & Hernández IR (eds) Historia Natural del Parque Nacional Bosque Fray Jorge. Ediciones Universidad de La Serena, La Serena, Chile. Pp. 115-134. Habit M (ed.) (1985). Estado actual del conocimiento sobre Prosopis tamarugo. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Oficina regional de la FAO para América Latina y el Caribe. Dirección de Producción y Protección Vegetal. Santiago, Chile. 483 p. Hoffmann A & Flores A (1989). El estado de conservación de las plantas suculentas chilenas: una evaluación preliminar. 111-127. En Benoit, I. L. (Ed.). Libro rojo de la flora terrestre de Chile (Primera parte) Corporación Nacional Forestal (CONAF). Impresora Creces Ltda. Santiago, Chile. 157 p. Hoffmann A, Farga C, Lastra J & Veghazi E (1992). Plantas Medicinales de Uso Común en Chile.

60

2ª Edición. Ediciones Fundación Claudio Gay. Santiago, Chile. 273 p. Holmgren M & Scheffer M (2001). El Niño as a window of opportunity for the restoration of degraded arid ecosystems. Ecosystems 4: 151-159. Holmgren M, Scheffer M, Ezcurra E, Gutiérrez JR & Mohren GMJ (2001). El Niño effects on the dynamics of terrestrial ecosystems. Trends in Ecology & Evolution 16: 89-94. Horton JL & Hart S (1998). Hydraulic lift: a potentially important ecosystem process. Trends in Ecology & Evolution 13: 232-235. Jaksic FM, Silva SI, Meserve PL & Gutiérrez JR (1997). A long-term study of vertebrate predator responses to an El Niño (ENSO) disturbance in western South America. Oikos 78: 341-354. Jiles C (1963). La flora con valor económico de la provincia de Coquimbo. Edición Comisión Coordinadora para la zona norte (CONORTE). 31 p. Jorquera C (2001). Capítulo 14. Evolución agropecuaria de la Región de Coquimbo: análisis contextual para la conservación de la vegetación nativa. En: Squeo FA, Arancio G & Gutiérrez JR (eds) Libro Rojo de la Flora Nativa y de los Sitios Prioritarios para su Conservación: Región de Coquimbo. Ediciones Universidad de La Serena, La Serena, Chile. Pp. 225-237. Keeley SC & Johnson AW (1977) A comparison of the pattern of herb and shrub growth in comparable sites in Chile and California. American Midland Naturalist 97: 120-132. Kelt DA, Meserve PL & Gutiérrez JR (2004a). Seed removal by small mammals, birds and ants in semi-arid Chile, and comparison with other systems. Journal of Biogeography 31: 931-942. Kelt DA, Meserve PL, Forister ML, Nabors LK & Gutiérrez JR (2004b). Seed predation by birds and small mammals in semiarid Chile. Oikos 104: 133-141. Lailhacar S (1986). Recursos forrajeros utilizados en producción ovina: I Zona de clima mediterráneo árido y semiárido (secano comprendido entre los valles del Elqui y Aconcagua). En: García E (ed) Producción ovina. Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales, Santiago, Chile. Pp. 25-57. Lailhacar S & Aylwin M (1988). Efecto de tres especies leñosas en algunas variables del suelo y del estrato herbáceo en la pradera de clima medite rráneo árido. Simiente 58: 51-61. Lailhacar S & Torres C (2002). Influencia de los arbustos del género Atriplex L. con y sin corte de rebaje en el comportamiento del estrato herbáceo del secano árido. I: Efecto del arbusto promedio del género sobre las características cuantitativas

CIMM - INIA-Intihuasi

del estrato herbáceo total. Avances en Producción Animal 26 (Chile): 79-96. Lailhacar S, Carrasco A, Sadzawka MA & Castellaro G (1989). Effet de l’arbuste fourrager Atriplex repanda Phil. sur fertilité du sol et sur la strate herbaceé associée. XVI Congrès International de Herbages, Nice, France. Lailhacar S, Torres C & Azócar P (1999). The effect of Atriplex species and rainfall variations on the herbaceous stratum in arid Chile. VI International Rangeland Congress. Townsville, Queensland, Australia. León MF (2002). ¿Hay ocurrencia de levantamiento hidráulico en los arbustos nativos de secano costero del Norte Chico de Chile? Seminario de Título para optar al Título de Ingeniero Agrónomo y al Grado Académico de Licenciado en Agronomía. Departamento de Agronomía, Facultad de Ciencias, Universidad de La Serena, La Serena, Chile. León MF & Squeo FA (2004). Levantamiento hidráulico: la raíz del asunto. En: Cabrera H (ed) Fisiología ecológica en plantas: Mecanismos y Respuestas a Estrés en los Ecosistemas. Ediciones Universidad Católica de Valparaíso, Valparaíso, Chile. Pp. 99-109. López H (1996). Especies forrajeras mejoradas. 41-108. En Ruiz, I. (ed.). Praderas para Chile (2ª edición). Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Ministerio de Agricultura. Santiago, Chile. 734 p. Marticorena C, Squeo FA, Arancio G & Muñoz M (2001). Capítulo 7, Catálogo de la Flora Vascular de la IV Región de Coquimbo: 105-142. En Squeo, F. A., G. Arancio y J.R. Gutiérrez (eds.). 2001. Libro rojo de la flora nativa y de los sitios prioritarios para su conservación: Región de Coquimbo. Ediciones Universidad de la Serena. La Serena, Chile. 361 p. Meneses R & Squella F (1996). Los arbustos forrajeros. 149-170. En Ruiz, I. (ed.). Praderas para Chile (2ª edición). Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Ministerio de Agricultura. Santiago, Chile. 734 p. Meserve PL & Le Boulengé ER (1987). Population dynamics and ecology of small mammals in the northern Chilean semiarid region. Fieldiana: Zoology, new series 68: 413-431. Meserve PL, Yunger JA, Gutiérrez JR, Contreras LC, Milstead WB, Lang BK, Cramer KL, Herrera S, Lagos VO, Silva SI, Tabilo EL, Torrealba MA & Jaksic FM (1995). Heterogeneous responses of small mammals to an El Niño (ENSO) event in

north-central semiarid Chile and the importance of ecological scale. Journal of Mammalogy 76:133-148. Meserve PL, Milstead WB, Gutiérrez JR & Jaksic FM (1999). The interplay of biotic and abiotic factors in a semiarid Chilean mammal assemblage: Results of a longterm experiment. Oikos 85: 364-372. Meserve PL, Kelt DA, Milstead WB & Gutiérrez JR (2003). Thirteen Years of Shifting Top-Down and Bottom-Up Control. BioScience 53: 633-646. Montaldo P (1990). Zonificación de los recursos alimentarios prehispánicos en América. Agrosur (Chile) 18 (1): 1-9. Montaldo P (1988). Agricultura precolombina en Chile. Agrosur (Chile) 16 (2): 132-139. Montenegro G. (2000) Chile Nuestra Flora Útil. Ediciones Universidad Católica de Chile. Santiago, Chile. 267 p. Montenegro G, Kornfeld R & Rioseco V (eds) (2005). Secretos de Nuestras Plantas y Otras Especies, cómo usarlas en beneficio de las personas. 2ª edición. Pontificia Universidad Católica de Chile y Asociación de AFP. Moreno RJ, Gutiérrez JR & Aguilera LE (1990). El efecto del NaCl en la germinación de semillas de poblaciones de Atriplex repanda de la región semiárida de Chile. Revista Chilena de Historia Natural 63: 61-68. Morrey DR. 1995. Using metal-tolerant plants to reclaim mining wastes. Mining Engineering 47: 247-249. Muller CH (1953). The association of desert annuals with shrubs. American Journal of Botany 40: 53-60. Muñoz C & Pisano E (1947). Estudio de la vegetación y flora de los parques nacionales de Fray Jorge y Talinay. Agricultura Técnica 7: 71-173. Muñoz M, Muñoz C & Godoy I (1986). Especies Nativas con Potencial como Frutales Arbustivos. IPA Carillanca 5 (3): 32-35. Muñoz O (1992) Solanaceae. 189-212. En Muñoz, O. (Ed.). Química de la flora de Chile. Universidad de Chile, Dirección General Académica y Estudiantil. Santiago, Chile. 351 p. Muñoz O (1992). Estudio químico de las especies del género Maytenus de Chile. 265-272. En Muñoz, O. (Ed.). Química de la flora de Chile. Universidad de Chile, Dirección General Académica y Estudiantil. Santiago, Chile. 351 p. Niering WA, Whittaker RH & Lowe CH (1963). The saguaro: a population in relation to its environment. Science 142: 15-23. Novoa JE & D López (2001). Capítulo 2. IV Región: El escenario geográfico físico. En: Squeo FA, Arancio

61

3| Fitoestabilización de Depósitos de Relaves en Chile – Guía N° 3: Flora y Vegetación Asociadas a Relaves Mineros Abandonados

G & Gutiérrez JR (eds) Libro Rojo de la Flora Nativa y de los Sitios Prioritarios para su Conservación: Región de Coquimbo. Ediciones Universidad de La Serena, La Serena, Chile. Pp. 13-28. Nuñez AL (1974). La agricultura prehistórica en los Andes meridionales. Edit. Orbe. Santiago, Chile. 197 p. Olivares SP & Squeo FA (1999). Patrones fenológicos en especies arbustivas del desierto costero del norte-centro de Chile. Revista Chilena de Historia Natural 72: 353-370. Orchard C, Montenegro G, León-Lobos P & Ginocchio R (2007). Valoración de la flora nativa de la Región de Coquimbo: potenciales beneficios y usos antrópicos. Biological Research 40: R-104. Ovalle C, Aronson J, Avendaño J, Meneses R & Moreno R (1993). Rehabilitation of degraded ecosystems in central Chile and its relevance to the arid “Norte Chico”. Revista Chilena de Historia Natural 66: 291-303. Ovalle C & Squella F (1996). Terrenos de pastoreo con pastizales anuales en el área de influencia climática mediterránea. 429-466. En Ruiz, I. (ed.). Praderas para Chile (2ª edición). Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Ministerio de Agricultura. Santiago, Chile. 734 p. Pastor MR, Vilela J & Cabello C (1997). Especies arbóreas y arbustivas para las zonas áridas y semiáridas de América Latina. Serie: Zonas áridas y semiáridas N° 12. Oficina regional de la FAO para América Latina y el Caribe. Santiago, Chile. 347 p. Pate JS & Dawson TE (1999). Assessing the performance of woody plants in uptake and utilization of carbon, water and nutrients. Implications for designing agricultural mimic systems. Agroforestry Systems 45: 245-275. Riedemann P & Aldunate G (2001). Flora Nativa de Valor Ornamental, Identificación y Propagación, Chile Zona Centro. Editorial Andrés Bello. Santiago, Chile. 566 p. Riedemann P, Aldunate G & Teillier S (2006). Flora Nativa de Valor Ornamental, Identificación y Propagación, Chile Zona Norte 404 p. Rozzi R, Molina JD & Miranda P (1989). Microclima y períodos de floración en laderas de exposición ecuatorial y polar de los Andes de Chile central. Revista Chilena de Historia Natural 62: 75-84.

62

Schiappacasse F, Peñalillo P & Yañez P (2002). Propagación de Bulbosas Chilenas Ornamentales. Editorial Universidad de Talca. Talca, Chile. 65 p. Silva M & Bittner M (1992). Algunos compuestos de interés biológico aislados de la flora chilena. 285-305. En Muñoz, O. (Ed.). Química de la flora de Chile. Universidad de Chile, Dirección General Académica y Estudiantil. Santiago, Chile. 451 p. Squeo FA, Osorio R & Arancio G (1994). Flora de los Andes de Coquimbo: Cordillera de Doña Ana. Ediciones Universidad de La Serena. La Serena, Chile. 168 p. Squeo FA, Arancio G & Gutiérrez JR. 2001. Libro rojo de la flora nativa y de los sitios prioritarios para su conservación: Región de Coquimbo. Ediciones Universidad de La Serena, La Serena, Chile. 371 p. Torres C (1999). Efecto de distintas especies y procedencias arbustivas del género Atriplex sobre el estrato herbáceo asociado en el secano costero árido de la IV Región. Tesis Ingeniero Agrónomo, Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de Chile, Santiago, Chile. 115 pp. Vásquez M, Valenzuela E & Canales H (1985). Un método para obtener mucílago de semillas de algarrobo (Prosopis chilensis (Mol.) Stuntz). 353-356. En: Habit, M. (ed.). Estado actual del conocimiento sobre Prosopis tamarugo. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Oficina regional de la FAO para América Latina y el Caribe. Dirección de Producción y Protección Vegetal. Santiago, Chile. 483 p. Vidiella PE & Armesto JJ (1989). Emergence of ephemeral plant species from soil samples of the Chilean coastal desert in response to experimental irrigation. Revista Chilena de Historia Natural 66: 99-107. Whiting SN, Reeves RD & Baker AJM. 2002. Conserving biodiversity: mining, metallophytes and land reclamation: conservation of biodiversity. Mining Environmental Management: 10, 11-16. Wilhelm de Mösbach E (1992). Botánica indígena de Chile. Editorial Andrés Bello, Santiago, Chile. 140 p.

ANDROS IMPRESORES www.androsimpresores.cl