Calidad agua - Observatorio del cambio global de Sierra Nevada

Calidad agua

De Observatorio del cambio global de Sierra Nevada

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Contenido

Identificación de los problemas de conservación existentes o previsibles

Descripción de la situación actual

Los sistemas acuáticos de Sierra Nevada están formados principalmente por ríos, cauces, lagunas y acuiferos. Sus aportes de agua están regulados por la escorrentía, y en gran medida por los deshielos producidos durante la primavera y el verano. Estos sistemas ocupan una superficie estimada en 1700 Has.

En la cara norte de Sierra Nevada nacen algunos ríos que forman parte de la cuenca del Guadalquivir como el Nacimiento o el Genil (el río más caudaloso y extenso de Sierra Nevada). En las caras oeste y sur nacen más ríos de la cuenta mediterránea como son: Dúrcal, Poqueira, Trevelez y Guadalfeo. Cada uno de estos ríos posee características físico-químicas y de caudal que condicionan la supervicencia de las distintas especies de organismos vertebrados, invertebrados, y productores primarios que albergan cada uno de ellos.

Las lagunas de alta montaña presentan un excepcional valor geomorfológico, biogeográfico y ecológico, al ser el conjunto de humedales de morfogénesis glaciar más meridional de la península. La morfogénesis glaciar ha configurado unas cincuenta cubetas localizadas, en su mayoría entre los 2.800 y 3.040 m. de altitud. Aunque en general se trata de cubetas de aguas permanentes, están sujetas a fluctuaciones de nivel en el período estival, más o menos acusadas en función de su localización y de sus características morfométricas, de manera que algunas de ellas pueden llegar a secarse completamente en verano.

El sistema de acuíferos de Sierra Nevada están compuesto fundamentalmente por los acuíferos del borde oeste de Sierra Nevada (Sierra del Padul-La Peza) y por los acuíferos de las alpujarras. Ambos acuiferos están compuestos por materiales carbonatados (ATLAS hidrogeologico de la provincia de Granada, Granada (Provincia). Diputacion Provincial, ed. Instituto Tecnologico GeoMinero de España, ed.).

La naturaleza de los sistemas acuáticos evoluciona como respuesta a modificaciones externas, tanto locales como globales. Por ello se pretende la utilización de los mismos como indicadores de cambio global. A estos acuíferos se les atribuyen descargas de en torno 25hm3/año. Estos sistemas nos aportan además ciertos servicios de interés socioeconómico, como el abastecimiento de agua potable y de riego, el aprobechamiento como fuente energética, o la pesca.

Cuestiones científicas a abordar

Uno de los objetivos principales es el de entender, cuantificar y modelar las relaciones existentes en la cascada Atmósfera – Hidrosfera – Biosfera en los ecosistemas fluviales de alta montaña de Sierra Nevada desde la perspectiva del cambio global. Concretamente se llevarán a cabo medidas de caudales y parámetros fisico-químicos de los ríos. Por otro lado se estudiarán las fenologías de algunos vertebrados (como la trucha), invertebrados (plecópteros) y productores primarios como las Diatomeas. Además se calcularán distintos índices de Calidad Ecológica que nos den información acerca del estado de los ecosistemas fluviales.

Del mismo modo, se pretende el seguimiento mediante muestreos periódicos de indicadores de calidad y cantidad de agua en las principales lagunas de Sierra Nevada. Se pretende estudiar diversos aspectos bióticos y abióticos, como la caracterización de comunidades de Diatomeas epipélicas y epilíticas o de fitoplancton. También estudiaremos cantidades de clorofila a Como factores abióticos se estudiará el nivel de aguas y temperaturas y otros parámetros físico-químicos. Finalmente se calcularán Índices de Calidad Ecológica.

Descripción de posibles escenarios

En un escenario futuro se prevee cambios espacio-temporales en los caudales y temperaturas de los ríos. Esto nos induce a pensar que las variaciones en la hidrodinámica y físico-química del agua altere significativamente las comunidades de diatomeas, macroinvertebrados, trucha común, así como la fenología reproductiva de otros vertebrados ligados a ecosistemas fluviales (mirlo acuático y musgaño de cabrera) y cambios en los patrones de distribución espacial de algunas especies (por ejemplo reducción de la trucha en los márgenes inferiores de los ríos.

En cuanto a las lagunas, lo que se prevee es que haya un cambio en la composición biológica y físico-química (aumento de temperatura), y un descenso del nivel de agua, o incluso desaparición de algunas de ellas.

Modelo conceptual para abordar los problemas anteriores

Protocolos de seguimiento

Para realizar el estudio de los ríos, lagos y acuíferos se establecen distintas medologías:

En el caso de los ríos, para llevar a cabo el seguimiento de los (caudales y parámetros físico-químicos) se han seleccionado 6 ríos: Genil, Monachil, Alcázar, Andarax, Trevélez y Dílar. De todos ellos, cuatro se sitúan en la cara N, NO del espacio natural, mientras los otros dos están ubicados en la cara sur del mismo. La toma de datos se realiza sobre tres escalas espaciales: nivel de cuenca, nivel de tramo y nivel de estación. Estas escalas se establecen de forma que paralelamente se analicen factores de impacto (infraestructuras, vertidos, obstáculos, usos del suelo, etc.), resiliencia de los ecosistemas (Índice de hábitat fluvial, Índice de diversidad piscícola, etc.) así como muestreos de poblaciones (trucha, macroinvertebrados, diatomeas, etc.). La toma de datos físico-químicos será en continuo siempre que sea posible,mediante estaciones fijas o datalogger (caso de temperatura). La toma de muestras se hace en zonas representativas del tipo de hábitat del tramo de estudio. Para la medida de físico-químicos in situ se utiliza un equipo portátil de medición compacto y de alta precisión (WTW Multi 340i) con el cual se pueden medir:

   * Oxígeno disuelto (mg/l y % de Saturación)
   * pH
   * Temperatura (ºC)
   * Conductividad (µS/cm) 

Para la medida de físico-químicos en laboratorio se recogerán muestras de agua, analizándose los siguientes parámetros:

   * Amonio (mg/l)
   * Cloro Total (mg/l)
   * Nitratos (mg/l)
   * Nitritos (mg/l)
   * Fosfatos (mg/l) 

Medida de caudal:

Se seleccionara un segmento de río rectilíneo donde la profundidad, la anchura, la velocidad y la pendiente sean lo más uniforme posible. Seguidamente habŕa quedividir el transecto en sub-secciones y medir en cada una de ellas la profundidad y la velocidad del agua. La distancia entre los márgenes y la primera vertical será del orden de 20 cm, mientras que la distancia entre verticales consecutivas será como máximo de un 20% de la anchura total del río y nunca superior a 2,0 m. La una profundidad de 1/3 de la distancia entre el fondo y la superficie, respecto al fondo, en cada una de las subsecciones. Si la profundidad es superior a 0,5 m, se tomarán dos medidas de velocidad, en este caso, las profundidades adecuadas son a 1/5 y a 4/5 del fondo. Para obtener datos de [Caudales_FisicoQuimica|caudales] en continuo se han utilizado estaciones de aforo situadas en los distintos ríos objeto de estudio.

En el caso de los lagos mediremos los niveles de agua, temperaturas y volúmenes. Para las medidas de temperatura y profundidades se han colocado dataloggers en la laguna de la Caldera y en Laguna Larga (seleccionadas para el seguimiento a largo plazo). En ambos casos se han colocado sondas de temperatura a 2, 4 y 6 metros de profundidad y sensores de profundidad a 2 metros del fondo. Para el cálculo de volúmenes las medidas en campo se realizan mediante el uso de GPS portátil (Datum WGS 84 posteriormente transformadas al Datum ED50) para la ubicación de puntos batimétricos de las lagunas de Alta Montaña. La medición de las profundidades en las zonas someras y en las láminas de agua libre se realiza con una mira telescópica y con una ecosonda de mano (PLASTIMO Echotest II) cuando es necesario (> 4m profundidad).

En cuanto a factores bióticos podemos destacar el seguimiento de la [Trucha|trucha]. Se estudia la estructura poblacional, densidad y biomasa, tasas de crecimiento, supervivencia y la fenología reproductiva. Para ello se establecen 6 puntos de muestreo distribuidos a lo largo de nuestros 6 ríos, que serán muestreados a lo largo de las dos estaciones del año. Para el muestreo de poblaciones se usa el método de capturas sucesivas con extracción, utilizando la pesca eléctrica. Una vez finalizada cada pasada, se anestesia a los peces (éter monofenílico de etilenglicol, 3,5 ml para 50 litros de agua) y, uno a uno, se registra la especie, el peso y la longitud furcal del individuo en un estadillo de campo. Se toman fotografías de un porcentaje representativo de ejemplares. Para estimar el número total de individuos en el tramo de muestreo se utilizan métodos estadísticos: método de máxima verosimilitud ponderada de Carle & Strub (1978). Una vez que tenemos el tamaño de las poblaciones se calculará la densidad y biomasa por estación de muestreo. Seguidamente se determinará la edad y el crecimiento mediante tres métodos: Análisis de distribución de frecuencias de las longitudes en la muestra, modelo de crecimiento obtenido a partir de la ecuación de Von Bertalanffy para cada subcuenca, o estudio de las zonas de crecimiento que aparezcan en las escamas de los peces. Además se determinan otros factores como la estructura de poblaciones, la relación longitud-peso, el factor de condición (Evaluación de coeficientes morfométricos para conocer la condición de los peces en cada tramo y caracterizar la evolución en el tiempo y en el espacio del estado físico de los individuos), y la producción (mediante el método algebraico de Ricker). En cuanto a la fenología reproductiva se realizará un seguimiento quincenal de dos poblaciones del Espacio Natural (Genil y Trevélez), durante los meses comprendidos entre Noviembre y Abril de cada año. Los individuos son medidos, pesados, sexados, anotándose la formación de huevos o esperma.

Existe otras metodologías elaboradas para el estudio de macroinvertebrados y productores primarios diatomeas

Los distintos índices de calidad ecológica miden variables relacionadas con los ecosistemas acuáticos como el tipo de sustrato, regímenes de velocidad y profundidad de ríos, vegetación sumergida, etc.


Tareas de gestión y análisis de la información obtenida

Para gestionar la información adquirida en el proyecto de seguimiento de ecosistemas fluviales se ha creado una aplicación informática (sauce. Esta aplicación recopila, almacena y gestiona toda la información espacial relativa a muestreos de especies, medidas de parámetros fisicoquímicos, indicadores, caracterización de hábitats, etc. necesaria para su posterior análisis. De esta forma se podrán establecer conclusiones sobre la evolución de los sistemas acuáticos frente al cambio global, y así poder mitigar sus impactos.

Algunos resultados de análisis han mostrado la influencia que tiene la temperatura y el caudal en índices de biodiversidad jornadas de cambio global

Actuaciones de gestión a realizar

Tras obtener algunos resultados en el estudio de caudales y parámetros físico-químicos se realizan las siguientes propuestas de cara a una gestión adaptativa:

Aumentar el control de las captaciones de agua en los distintos cauces, garantizando un caudal ecológico que permita a los organismos acuáticos desarrollar sus ciclos de vida.

Controlar los vertidos a los ríos que proceden de la actividad humana (aguas residuales o de actividad agrícola o ganadera), ya que es la principal causa de la desaparación de comunidades estables de organismos acuáticos.

Mantener y conservar los bosques de ribera, los cuales favorecen la diversidad de hábitats y de organismos acuáticos, y que atenuan además el aumento de la temperatura del agua

Indicadores

Se han propuesto algunos indicadores que nos den información acecrca del estado ecológico de los ríos: algunos de ellos serían:

IHF (índice de Hábitat Fluvial)

IR (índice de refugio, IBMWP (Iberian Biomonitoring Working Party)

QBR (índice de Calidad del Bosque de Ribera, ECOSTRIMED (ECOlogical STatus RIver MEDiterranean)

IM (índice de Macrófitos)

Índice de diatomeas

EFI (índice de diversidad piscícola)

Se puede consultar más información en índices de calidad ecológica.

Tareas de divulgación realizadas

En las jornadas de coordinación del observatorio de cambio global (mayo de 2010) se realizaron las siguientes presentaciones

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website=http://observatoriosierranevada.iecolab.es/archivos_wiki/ppts_html_Jornadas_Coordinacion_May_10/07_lagunas_plecopteros.html height=430 width=100% border=0 scroll=no </websiteframe>

Vínculos con experiencias similares

Proyectos similares en otros territorios

Trabajos científicos relevantes sobre el ámbito temático

Alba-Tercedor et al. 2005. Protocolo de muestreo y análisis para invertebrados bentónicos. Confederación hidrográfica del Guadalquivir. Informe inédito.

Hari R.E., 2006: Consequences of climatic change for water temperature and brown trout populations in alpine rivers and streams. Global change biology 12, 10-26 Haury J. i Peltre M.C. 1993. Intérêts et limites des “indices macrophytes” pour qualifier la mésologie et la physicochimie des cours d’eau: exemples armoricains, picards et lorrains. Annales de Limnologie, 29 (3-4): 239-253.

Jáimez-Cuéllar P., Vivas S., Bonada N., Robles S., Mellado A., Álvarez M., Avilés J., Casas J., Ortega M., Pardo I., Prat N., Rieradevall M., Sáinz-Cantero C. E., Sánchez-Ortega A., Suárez M. L., Toro M., Vidal-Albarca M. R., Zamora-Muñoz C. i Alba-Tercedor, J. 2004. Protocolo GUADALMED (PRECE). Limnetica, 21(3-4), (2002): 187-204.

Munné A, Prat N, Solà C, Bonada N i Rieradevall M. 2003b. A simple field method for assessing the ecological quality of riparian habitat in rivers and streams.: QBR index. Aquatic conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, 13: 147-163.

Pardo I., Álvarez M., Casas J., Moreno J. L., Vivas S., Bonada N., Alba-Tercedor J., Jáimez- Cuéllar P., Moyà G., Prat N.,Robles S., Suárez, M. L., Toro M. i Vidal-Albarca M. R. 2004. El hábitat de los ríos mediterráneos. Diseño de un índice de diversidad de hábitat. Limnetica, 21(3-4), (2002): 115-133.

Toro M., Vidal-Albarca M. R., Vivas D. i Zamora-Muñoz C. 2004. Intercalibración de la metodología GUADALMED. Selección de un protocolo de muestreo para la determinación del estado ecológico de los ríos mediterráneos. Limnetica, 21(3-4), (2002): 77-98.

Verry, E.S. 1996. Riparian Structure and Function: Physical and Chemical Components. At the Water’s Edge: The Science of Riparian Forestry Conference Proceedings.

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