Esteban Terneus; David Salvador; Danilo Buñay; Damien Solgues; Christian Martínez Promotor Local: Milton Llulluna

Transcripción

1 PROGRAMA DE MONITOREO, VIGILANCIA Y ESTADO DE SALUD DEL COMPLEJO DE HUMEDALES ÑUCANCHI-TURUPAMBA SITIO RAMSAR PARA EL ECUADOR. INSTITUCIÓN EJECUTORA FUNDACIÓN AGUA Esteban Terneus; David Salvador; Danilo Buñay; Damien Solgues; Christian Martínez esteban@fagua.org Promotor Local: Milton Llulluna FINANCIADO POR EL FONDO DE PEQUEÑAS SUBVENCIONES (FPS) DE LA CONVENCIÓN RAMSAR SOBRE HUMEDALES Y CON EL AUSPICIO DEL MINISTERIO DEL AMBIENTE DEL ECUADOR (MAE) QUITO, JULIO DE 2008

2 ÍNDICE DE CONTENIDOS Resumen Ejecutivo del proyecto 3 Introducción. 11 CAPÍTULO I Metodología. 14 El Complejo de Humedales Ñucanchi-Turupamba 16 Monitoreo Hidrobiológico 17 Índices Bióticos. 21 Caudal Ecológico. 22 Alternativas de Manejo Hidráulico. 25 Monitoreo de las Poblaciones de Truchas 26 Propuesta de Autofinanciamiento.. 31 CAPÍTULO II Modelo Hidrobiológico y Establecimiento de Caudales Ecológicos.. 33 Monitoreo Hidrológico 38 Modelamiento para el Manejo de Escotillas en los Embalses. 51 Balance Hídrico en las Lagunas de Mogotes y Loreto CAPÍTULO III Monitoreo de las Poblaciones de Truchas 73 Análisis del Contenido Estomacal de las Truchas Análisis de Macroinvertebrados Acuáticos 84 CAPÍTULO IV Programa de Pesca Controlada.. 90 Modalidades de Pesca Deportiva Disponibilidad y Estado de Salud de las Truchas CAPÍTULO V Propuesta de Autofinanciamiento del Proyecto Presupuesto estimado para su implementación Literatura Citada ANEXOS

3 RESUMEN EJECUTIVO DEL PROYECTO La disminución del caudal fluvial (cantidad y régimen de flujo) por el aumento de los usos del agua, especialmente en el caso de la construcción de embalses, representa uno de los impactos más severos en los ríos y en las lagunas en general, no obstante existen otros efectos nocivos producto de la fragmentación del canal fluvial (Dynesius y Nilsson 1994). Ello se debe en gran parte al hecho de que la disminución del caudal por causas antrópicas, en muchas ocasiones es un fenómeno progresivo que se inicia mucho tiempo atrás, de forma que existen pocos casos en los que se disponga de información sobre el estado ecológico de un río en régimen natural, por lo que no es la excepción el caso de las lagunas de Mogotes, Loreto y Guambicocha. Gran parte del agua potable para Quito proviene de la RECAY (Echavarria, 1999), la misma que es captada por medio del sistema de optimización Papallacta, por parte de la Empresa Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Quito (EMAAP-Q) quien opera este sistema. Adicionalmente, la empresa HCJB también usa el recurso en algunas de sus fuentes con fines de generación hidroeléctrica, pero esta se concentra principalmente en el sector de la laguna de Loreto. Por consiguiente, el área de influencia del presente proyecto, está localizada dentro de los límites de la RECAY, al nororiente del país, tiene como puntos de acción específicos a las lagunas de Mogotes, Loreto y Guambicocha, cercanas a la comunidad Quichua de Oyacachi, las mismas que se constituyen en aportes significativos al sistema de captación de agua potable para Quito y sus zonas circundantes. Con la intención de mitigar los impactos ocasionados al medioambiente por la construcción de obras de infraestructura en los mencionados embalses, la Fundación AGUA propone un proyecto de monitoreo y vigilancia del estado de salud para mantener la funcionalidad de estos humedales, asegurando de esta forma la integridad ecológica de los mismos, a través de la implementación de un sistema de monitoreo hidrobiológico para identificar los caudales ecológicos mínimos y el estado de salud de las poblaciones de truchas que habitan en las lagunas de Mogotes, Loreto y Guambicocha, evaluando la capacidad de carga de estos ecosistemas de agua dulce, para evitar futuros problemas de contaminación del agua y mejorar la disponibilidad del recurso hídrico hacia el Distrito Metropolitano de Quito. Este proyecto contó con el auspicio económico de la Convenció RAMSAR para la conservación de los humedales 3

4 a nivel mundial y el apoyo institucional y logístico del Ministerio del Ambiente (MAE) y la Empresa Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Quito (EMAAP-Q). El propósito del presente proyecto es conocer el estado de salud de los embalses de estudio y la disponibilidad de agua en los mismos en términos de calidad y cantidad. Paralelamente, el proyecto pretende que toda la información generada se transforme en una herramienta de trabajo que ayude a mejorar y optimizar la toma de decisiones a los líderes de los estamentos competentes tanto del Ministerio del Ambiente como de la EMAAP-Q, quienes son los responsables de la conservación del recurso hídrico y del manejo y optimización del mismo en la zona. Metodología El trabajo de campo está orientado al levantamiento de información hidrobiológica y sobre el estado de salud de las poblaciones de truchas que habitan en las lagunas represadas objeto de estudio. Para este propósito se contó con información histórica y actual sobre la cantidad de lluvia (precipitación) que cae a lo largo del año dentro del sistema, la cantidad de agua que se retiene en el suelo (nivel freático) y los flujos de recarga con el que cuenta cada uno de los embalses objeto de estudio (caudal). Adicionalmente, se tomaron datos sobre la físico-química de los principales aportantes de agua hacia los embalses y se colectaron muestras de macrofauna béntica (macroinvertebrados) con la finalidad de evaluar el estado de salud de los cuerpos de agua en términos de calidad. En las lagunas de estudio se procedió a monitorear el estado de salud de las poblaciones de truchas como indicadores de calidad de hábitat a través de jornadas de pesca deportiva por frecuencia de captura y expresión fenotípica de las truchas capturadas. Toda la información recopilada sirvió de insumo para el establecimiento de caudales ecológicos en la zona. Para que un caudal pueda ser considerado como ecológico, tiene que ser representativo del régimen natural y ser capaz de asegurar las condiciones biológicas mínimas requeridas para garantizar la funcionalidad ecosistémica. De este modo, se puede definir el caudal ecológico como el flujo que debe mantenerse en cada punto hidrográfico, de tal manera que los efectos abióticos (disminución del perímetro mojado o área inundable, profundidad del lecho, velocidad de corriente, difusión turbulenta, incrementos en la concentración de nutrientes, etc.) producidos por la reducción de caudal, no alteren la dinámica del ecosistema. 4

5 Para la definición de los caudales ecológicos se requiere un cúmulo de información a largo plazo y con periodicidades intensas. En esta fase del proyecto lo que se pretende es definir los caudales base como fundamento para identificar los caudales ecológicos mínimos requeridos para garantizar la funcionalidad ecosistémica de cada uno de los afluentes de las lagunas de estudio. Para esto se procedió a la instalación de estaciones de aforo automáticas a través del uso de medidores digitales (data loggers) para el registro de datos diarios y continuos (intervalos de una hora) de la variación del nivel del agua en cada uno de los afluentes. Adicionalmente se obtuvieron datos históricos proporcionados por el INAMHI y que corresponden a registros de lluvia de la estación de Papallacta desde el año de 1950, los mismos que fueron complementados con la información de pluviosidad levantada por el proyecto dentro de un lapso de 10 meses, y con la participación activa de promotores locales quienes estuvieron encargados de recopilar información semanal, la misma que fue confrontada y verificada con visitas quincenales por parte del equipo técnico de Fundación AGUA al área de estudio para levantar información de réplica. Como una parte complementaria a este estudio y utilizando tanto la información histórica como la actual sobre los patrones de lluvia en la zona, se diseñó un modelo preliminar de flujo hidráulico que permita regular y mejorar el manejo de los flujos de agua en los embalses de Mogotes y Loreto dependiendo de la época del año. El objetivo final de este modelamiento es proponer a la EMAAP-Q un programa de manejo de escotillas con sustento técnico y ajustado a la disponibilidad de agua en los embalses, con la finalidad de mejorar las condiciones de la calidad del agua del embalse y disminuir el deterioro del ambiente acuático, sin comprometer la oferta de agua hacia los usuarios finales. Finalmente, se procedió a capacitar a un grupo de Guardaparques locales, conformado por once personas, con la finalidad de recopilar información hidrológica semanal y lograr un proceso de concienciación sobre la importancia de conocer el funcionamiento del ciclo hidrológico en la zona para optimizar su so y disponibilidad. Otro objetivo del presente proyecto está encaminado a alcanzar el fortalecimiento de los planes de control y vigilancia que tiene a cargo el MAE, el mismo que se fundamenta en el planteamiento de un plan de fortalecimiento y desarrollo de actividades de pesca controladas, y de una propuesta de autofinanciamiento para apoyar al programa de control y vigilancia en la zona, tomando en cuenta que el 5

6 desarrollo del ecoturismo brinda las condiciones para el manejo sustentable de los recursos naturales y su conservación para las generaciones futuras. Resultados obtenidos Los datos hidrobiológicos obtenidos corresponden a datos semanales registrados en las estaciones de monitoreo ubicadas en cada uno de los tres embalses durante un periodo de 10 meses de recopilación de información. La toma de datos inició a partir del mes de junio de 2007 y finalizó en el mes de marzo de De manera general se determinó que dentro del embalse de Loreto (3754 m.s.n.m.), las lluvias fueron más abundantes con un promedio mensual de precipitación de 175,85 mm, mientras que en la zona del embalse de Guambicocha (3873 m.s.n.m.) las lluvias fueron menores con un promedio de precipitación de 108,43 mm. En el caso de Mogotes, se registraron valores de precipitaciones mensuales de hasta 126,48 mm. Entre los tres embalses, Loreto es la zona donde se registraron las más altas precipitaciones, esto debido posiblemente a su ubicación dentro de una zona con mayor influencia de nubes provenientes de los flancos occidentales y orientales de la cordillera. Aunque aparentemente no hay una relación tan clara entre las precipitaciones y una reducción del nivel freático, se puede observar que la presencia de altas frecuencias de precipitaciones entre los meses de junio y septiembre provocó que el nivel freático se mantuviera sin una variación significativa (saturación). En Loreto se registraron los valores más altos del nivel freático a 0 cm de la superficie en uno de los tubos de medición a mediados del mes de Septiembre Los datos de descarga a través de la información generada por Data Loggers mostraron picos altos en la primera semana del mes de junio y en la ultima semana del mes de agosto, en las estaciones de monitoreo en los tres embalses. El caudal máximo registrado fue de 0,35 m 3 /s en el embalse de Mogotes y el valor mínimo se registró en el embalse de Loreto con apenas 0,02 m 3 /s. Los datos de los patones históricos de lluvia en la zona son una información muy importante para realizar cualquier estudio hidrológico, fue por eso que se trabajó con los datos del INAMHI, organización rectora del estado ecuatoriano que maneja datos climatológicos a través de estaciones meteorológicas ubicadas a lo largo de todo el 6

7 país. A pesar de que el INAMHI no tiene datos específicos del área de estudio, se utilizó la información de la estación más cercana al área de estudio, es decir, de la estación meteorológica de PAPALLACTA. Para conocer la lluvia que puede caer en el área de las microcuencas de las lagunas de Loreto, Mogotes y Guambicocha, se extrapoló la información de esta estación con la ayuda de un software de correlación espacial (HYDRACCESS) proporcionado por técnicos del IRD (Instituto de investigaciones de Francia). Los datos históricos de lluvia proporcionados por el INAMHI datan desde 1949 hasta el 2004, los mismos que registran una lluvia media de 312,79 mm para el mes de junio los mismos que se correlacionan con los picos más altos de lluvia actuales que tenemos en campo (270,6 mm) pero que sin embargo, son menores a los anteriores, lo que nos indica que la cantidad de lluvia ha disminuido con el pasar del tiempo, lo que hace pensar que en los páramos existe menos agua que antes. Según los registros históricos y los obtenidos en este último año, se observa que diciembre y enero son los meses con menor disponibilidad de agua por la época de estiaje, lo que significa que sin un manejo adecuado de las escotillas, no habría agua suficiente para mantener el caudal ecológico requerido, lo que atentaría sobre la salud ecosistémica de las lagunas de estudio. Por consiguiente, para mantener el caudal ecológico la EMAAP-Q, quien tiene a cargo el manejo de las escotillas, debería considerar una reserva de agua durante los meses anteriores a la época de estiaje. Para esto hay que tomar en cuenta lo siguiente: en enero para la laguna de Mogotes, la disponibilidad de agua es de apenas 0.03 m 3 /s. Para este mes hace falta una cantidad de agua de 0.03*3600*24*31=79125 m 3. Esto significa que en la superficie de la laguna hace falta un volumen de agua equivalente a 79125/(0.4*10^6)=0.19 m de columna de agua sobre las escotillas. En consecuencia, antes del mes de enero será necesario tener una columna de agua sobre las escotillas de mínimo 40cm para poder garantizar el caudal ecológico durante los meses de estiaje y al mismo tiempo garantizar la disponibilidad del recurso a los usuarios del mismo. Para que este caudal ecológico estimado en base a patrones de variación hidrológica esté ajustado a la realidad del entorno paisajístico, se integraron elementos de variación biológica, para lo cual se consideró la variación de la riqueza y abundancia de las poblaciones de macroinvertebrados acuáticos de los afluentes y efluentes de la 7

8 laguna. Luego del análisis respectivo se determinó que 90 l/s sería el caudal ecológico necesario que debería tener la salida del embalse de Mogotes durante todo el año y así garantizar su funcionalidad ecosistémica de sus efluentes. Esto significa que las variaciones de apertura de las escotillas durante todo el año en la represa de Mogotes deben estar entre 1,7 cm y 3,3 cm dependiendo del mes y la época del año. Para el caso de Loreto, se observa que marzo, abril y mayo son los meses con menor disponibilidad de agua por la época de estiaje, lo que significa que sin un manejo adecuado de las escotillas, no habría agua suficiente para mantener el caudal ecológico requerido, lo que atentaría sobre la salud ecosistémica de la laguna. Para esto hay que tomar en cuenta lo siguiente: en marzo para la laguna de Loreto, la disponibilidad de agua es de ,77 m 3 por segundo. Lo que aparenta no tener déficit de agua pero para fines de generación hidroeléctrica si es significativo. En consecuencia, antes del mes de marzo será necesario tener una columna de agua sobre las escotillas de mínimo 36 cm para poder garantizar el caudal ecológico durante los meses de estiaje. Para que este caudal ecológico estimado en base a patrones de variación hidrológica esté ajustado a la realidad del entorno paisajístico, se integraron elementos de variación biológica, para lo cual se utilizó patrones de variación en la riqueza y abundancia de las poblaciones de macroinvertebrados acuáticos de los afluentes de la laguna. Luego del análisis correspondiente, se determinó que 40 l/s sería el caudal ecológico necesario que debería tener la salida del embalse de Loreto durante todo el año y así garantizar su funcionalidad ecosistémica de sus efluentes. Para la laguna de Loreto, es importante dejar una columna de agua de 36 cm sobre las escotillas durante todos los meses para asegurar el caudal ecológico en época de estiaje (marzo, abril y mayo). Esto significa que las variaciones de apertura de las escotillas durante todo el año en la represa de Loreto deben estar entre 4,5 cm y 9 cm dependiendo del mes y la época del año. En lo que respecta al estado de salud poblacional de truchas en los tres embalses, se puede apreciar un deterioro en la calidad de la trucha desde el muestreo inicial realizado en Junio de 2007, hasta el último realizado en el mes de abril de 2008 e inclusive si se lo confronta con los datos históricos desde el año A pesar de que la frecuencia de captura fue igual en los tres muestreos, el promedio en longitud de la trucha siguió disminuyendo, a excepción de las truchas capturadas en Loreto que mostraron un mayor tamaño y mejor expresión fenotípica de sus individuos, factor que 8

9 demuestra que existe un mejor manejo del embalse comparado con Mogotes. Los valores bajos de conductividad y el escaso aporte de nutrientes, como resultado de la constante variación del nivel del espejo de agua en las lagunas, podrían ser factores que están incidiendo en los procesos de producción primaria del ecosistema, lo que está ocasionando limitaciones en la disponibilidad de recursos alimenticios para las truchas, lo que se refleja en su deficiente crecimiento. Para el análisis de bioindicadores, el proyecto recogió información de cuatro muestreos al año cada tres meses en cada laguna de estudio. El primer muestreo en junio, el segundo en septiembre, el tercero en diciembre y el cuarto en marzo del 2008, con la finalidad de identificar los cambios en la composición y estructura de las comunidades de macroinvertebrados acuáticos en relación a los impactos ambientales ocasionados por la intervención del hombre en sus ambientes naturales, y también tratar de identificar ciertos patrones de comportamiento en las poblaciones de bichos acuáticos que aporten a la determinación del caudal ecológico en los ríos de la zona. Se colectaron un total de 3909 individuos, de los cuales, Mogotes presento el 44%, Guambicocha 42% y Loreto 14% de la abundancia total. Se encontraron 28 morfoespecies para Guambicocha y 27 morfo-especies para Mogotes y Loreto. En definitiva el primer muestreo en junio del 2007 resultó ser el más abundante (34%) y más rico en especies (32 morfo-especies), mientras que el segundo muestreo del mes de agosto fue el menos abundante (17%) y el tercer muestreo en el mes de diciembre fue el de menor riqueza (22 morfo-especie); Loreto presentó las menores abundancias en todas las campañas de muestreo, mientras que Mogotes presentó menos morfo-especies en las campañas de muestreo. La aplicación de los índices bióticos mostraron en general valores altos; para el índice BMWP: Guambicocha, Mogotes y Loreto se encontraron valores sobre los 100 puntos, lo que las cataloga como aguas muy limpias. Para el índice ASTP se observa el valor superior para Loreto (6,8; aguas limpias) mientras que Mogotes y Guambicocha tuvieron valores similares considerados como calidad dudosa (5,8 y 5,7 respectivamente), es decir sobre los límites del umbral de tolerancia. Finalmente, con los argumentos del caso en base a la información recopilada y analizada, se procedió a diseñar un plan de veda y pesca controlada, que a su vez constituya un mecanismo de autofinanciamiento para el fortalecimiento del programa de control y vigilancia que lleva en la zona el Ministerio del Ambiente. De esta manera 9

10 el presente estudio pretende contribuir de manera significativa a la continuidad del proyecto en una segunda fase que comprende la implementación y ejecución de los mencionados planes y para lo cual la Fundación AGUA se muestra abierta a brindar la asesoría técnica respectiva para contribuir a la conservación de estos humedales tan importantes para la generación de agua y la biodiversidad en el Ecuador. 10

11 INTRODUCCIÓN La Reserva Ecológica Cayambe-Coca (RECAY) cubre aproximadamente ha y forma parte del Sistema Nacional de Áreas Protegidas (SNAP) del Ecuador. Esta Reserva se caracteriza por sus ecosistemas naturales de páramos, pastizales andinos a gran altitud y bosques nublados reconocidos por su capacidad de retener la humedad y regular el flujo de agua (Hofstede, 1995; Stadtmuller, 1987). Los glaciares de dicha reserva almacenan cerca de 1.4 km 3 de agua y constituyen la fuente de once ríos importantes que alberga numerosos humedales y complejos de lagunas. Figura Nº 1. Lagunas de Baños en de la reserva Cayambe Coca en el páramo de Papallacta. Gran parte del agua potable para Quito proviene de la RECAY (Echavarria, 1999). El agua que proviene de la RECAY es captada por medio del sistema de optimización Papallacta, y la Empresa Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Quito (EMAAP-Q) es quien opera este sistema. Adicionalmente, la empresa HCJB también usa el recurso en algunas de sus fuentes con fines de generación hidroeléctrica. 11

12 El área de influencia del presente proyecto, está localizada dentro de los límites de la RECAY, al nororiente del país, tiene como puntos de acción específicos a las lagunas de Mogotes, Loreto y Guambicocha, cercanas a la comunidad Quichua de Oyacachi, las mismas que se constituyen en aportes significativos al sistema de captación de agua potable para Quito y sus zonas circundantes. Dentro de este contexto el hecho de que una represa pueda ocasionar cierto tipo de impactos locales a la funcionalidad del ecosistema fluvial y al régimen hídrico como tal, serán tema de estudio y evaluación dentro de este proyecto. Además, es importante conseguir que la comunidad y los guardaparques encargados del manejo y control del área tengan conciencia y conocimiento de los patrones que gobiernan la dinámica del comportamiento del agua, a través del monitoreo del ciclo hidrológico en esta zona. Con esto se pretende contar con registros permanentes de cuanta agua ingresa al sistema a través de las lluvias, cuanto se queda en los sistemas acuáticos y cuanto sale a través de los ríos y procesos de evaporación. Al final se pretende que esta información se transforme en una herramienta de trabajo que ayude a mejorar y optimizar la toma de decisiones a los líderes de los estamentos competentes tanto del Ministerio del Ambiente como de la EMAAP-Q quienes son los responsables de la conservación del recurso y del manejo y optimización del mismo. Impactos en el ecosistema fluvial La disminución del caudal fluvial (cantidad y régimen de flujo) por el aumento de los usos consuntivos del agua, especialmente en el caso de la construcción de embalses, representa uno de los impactos más severos en los ríos y en las lagunas en general, no obstante existen otros efectos nocivos producto de la fragmentación del canal fluvial (Dynesius y Nilsson 1994). Ello se debe en gran parte al hecho de que la disminución del caudal por causas antrópicas, en muchas ocasiones es un fenómeno progresivo que se inicia mucho tiempo atrás, de forma que existen pocos casos en los que se disponga de información sobre el estado ecológico de un río en régimen natural. El principal impacto ambiental de una detracción de agua en el ecosistema fluvial viene dado por la magnitud de la reducción del caudal y de la modificación del régimen (Vorosmarty y Sahagian, 2000). Sin embargo, para la evaluación del impacto real se requiere tener información fiable de la calidad del agua a través de las comunidades 12

13 biológicas y de la cantidad de agua disponible en el sistema a través del monitoreo hidrológico, con el fin de poder evaluar el estado de salud de estos ambientes a futuro. En muchos casos este es un gran inconveniente, pues suele existir poca información (a lo largo del espacio y del tiempo) sobre estos aspectos en gran parte de los ríos lo que dificulta el establecimiento de modelos predictivos que permitan anticiparse a fenómenos naturales que podrían tener consecuencias desastrosas para el ambiente y la sociedad en general. La reducción y regularización del caudal asociados a la construcción y manejo de un embalse afectan en primera instancia a las características físicas e hidrológicas del tramo fluvial aguas abajo, modificando parámetros esenciales como el nivel del agua, la velocidad o el perfil transversal. Estos cambios implican también una modificación del sustrato, de la temperatura del agua, del contenido de nutrientes y de otros parámetros determinantes para las comunidades biológicas, que en última instancia se ven alteradas de distintas formas y que son las responsables de mantener el equilibrio ecológico en la funcionalidad del ecosistema acuático. A pesar de que el impacto se debe analizar de una forma global, puesto que existe una interrelación entre las distintas alteraciones identificables, se considera conveniente estudiar y analizar este tema desde dos aspectos fundamentales: la alteración del hábitat fluvial y la alteración de la cantidad y calidad del agua. Con la intención de mitigar estos impactos, la Fundación AGUA propone un proyecto de monitoreo y vigilancia del estado de salud para mantener la funcionalidad de estos humedales, asegurando de esta forma la integridad ecológica de los mismos, a través de la implementación de un sistema de monitoreo hidrobiológico para identificar los caudales ecológicos mínimos y el estado de salud de las poblaciones de truchas que habitan en los embalses de Mogotes, Loreto y Guambicocha, evaluando la capacidad de carga de estos ecosistemas de agua dulce, para evitar futuros problemas de contaminación del agua y mejorar la disponibilidad del recurso hídrico hacia el Distrito Metropolitano de Quito. 13

14 Metodología CAPÍTULO I El trabajo de campo está orientado al levantamiento de información hidrobiológica y sobre el estado de salud de las poblaciones de truchas que habitan en las lagunas represadas objeto de estudio. Para este propósito se deberá contar con información sobre la cantidad de lluvia (precipitación) que cae a lo largo del año dentro del sistema, la cantidad de agua que se retiene en el suelo (nivel freático) y los flujos de recarga con el que cuenta cada uno de los embalses objeto de estudio (caudal). Adicionalmente, se tomaron datos sobre la físico-química de los principales aportantes de agua hacia los embalses y se colectaron muestras de macrofauna béntica con la finalidad de evaluar el estado de salud de los cuerpos de agua en términos de calidad. En las lagunas de estudio se procedió a monitorear el estado de salud de las poblaciones de truchas como indicadores de calidad de hábitat a través de jornadas de pesca deportiva por frecuencia de tiempo. El trabajo de campo inició en mayo de 2007 y culminó en abril del Se efectuaron salidas mensuales cada 21 días al área de estudio durante el tiempo de duración del proyecto para el levantamiento y recopilación de información hidrobiológica, no obstante, un grupo de monitores locales (guardaparques) capacitados previamente, fueron los responsables de recopilar los datos hidrológicos con una frecuencia semanal. El monitoreo biológico, es decir los estudios referentes a macroinvertebrados y poblaciones de truchas se los realizó trimestralmente. El área de influencia del proyecto está localizada dentro de la Reserva Ecológica Cayambe Coca, al nororiente del país, cuyos puntos de acción específicos corresponden a los embalses de Mogotes, Loreto y Guambicocha, dentro de los límites de la comunidad Quichua de Oyacachi, en de la población de Papallacta. Se adjunta mapa del área de estudio con los puntos de muestreo (Figura 1). 14

15 Figura 1.- Ubicación de las lagunas de Mogotes, Loreto y Guambicocha Monitoreo hidrobiológico 15

16 El Complejo de Humedales Ñucanchi-Turupamba Uno de los atributos más notables de los páramos es su gran diversidad de fuentes de agua dulce proveniente de los glaciares y de la atmósfera, las cuales se manifiestan en charcas, pantanos, lagos y corrientes de agua que emergen del subsuelo. Debido a que los suelos y la vegetación de los páramos retienen enormes cantidades de agua, en términos prácticos podría decirse que estos ecosistemas son, en su mayor extensión, grandes sistemas hídricos (IUCN, 2002). Los lagos tropicales de alta montaña son un caso especial del ecosistema acuático; ellos están ubicados principalmente en Colombia, Ecuador y en el norte del Perú, y hasta el momento poco se conoce sobre estos lagos (Gunkel, 2003). En el caso del Ecuador, los trabajos limnológicos desarrollados hasta el día de hoy son muy pocos. Debido a la altitud y a las consecuentes condiciones climáticas imperantes, la dinámica de este tipo de lagos y embalses se aparta considerablemente de la que presentan los sistemas en las zonas bajas del trópico. Características principales de estos lagos son el aislamiento geográfico, el presentar temperaturas medias por debajo de 20 ºC, valores de saturación de oxigeno bajos (< 7mg/l), y a diferencia de los lagos de zonas bajas, que son por lo general más profundos (Casallas y Gunkel, 2002). En el caso de los embalses de Loreto, Mogotes y Guambicocha, estos forman parte de un singular complejo lagunar en el Ecuador, dentro del complejo de humedales Ñucanchi Turupamba, que fue declarado como sitio de importancia internacional por la convención de Ramsar en el año Este complejo está ubicado a 50 km al noroeste de la ciudad de Quito, en la cordillera Real Oriental de los Andes. En cuanto a sus características físicas, tiene una altitud entre msnm; una superficie lagunar de 672 Ha y una superficie total del sitio de Ha. Páramos hídricos, muy húmedo Herbáceo y como Bosque siempre verde montano alto (Sierra et al., 1999). Tiene una temperatura de 0 a 26 C, estaciones lluviosas de junio a diciembre y precipitación promedio anual entre 500 a 3000 mm. Aguas subterráneas y superficiales y su principal red hidrográfica es la cuenca del Río Napo. El estado de conservación del complejo se encuentra en la categoría de mediano a muy bueno (Briones et al., 2004). 16

17 En cuanto a sus características ecológicas, posee ecosistemas estables por la biodiversidad presente, la cual, está representada por un conjunto de diversas especies. Tiene una cubierta de vegetación natural del 77,6 %, vegetación introducida 16,86 %, zonas erosionadas un 0,68 %, zona pantanosa un 0.06 % y la zona de humedales (lagunas) 4,80 % conformados por plantas herbáceas, almohadillas y pajonales. Las aves acuáticas identificadas, cumplen papeles de herbívoros y predadores primarios del sistema. Monitoreo Hidrobiológico Un monitoreo hidrobiológico está encaminado a evaluar las fluctuaciones de la cantidad de agua disponible en un sistema hídrico y paralelamente la calidad del agua a través de la interrelación con indicadores biológicos interdependientes del régimen hídrico. Para el registro de los parámetros hidrológicos como precipitación, descarga y nivel freático se utilizó la metodología propuesta por Fundación AGUA, en el manual básico aplicado al estudio de la hidrobiología (Terneus et al. 2003) para cuerpos de agua pequeños, salvo ciertas modificaciones en el uso y aplicación de equipo digital que permita contar con mayores estándares de precisión en la toma de datos, como fue el caso de los data loggers que registran datos de variación de nivel de agua y temperatura. Para medir la descarga, la metodología consistió en buscar un tramo recto y uniforme, en el cauce del río o riachuelo, que permita, calcular el tiempo que se demora un cierto volumen de agua en recorrer una distancia de 10 m de largo. Esta información se la obtuvo por dos métodos, el manual que es más sencillo y lo utilizan los guardaparques y el electrónico que consiste en el uso de un molinete electrónico que registra el volumen de agua de descarga por unidad de tiempo automáticamente. Estas dos metodologías se confrontarán al final y de esta forma se podrá minimizar los porcentajes de error resultantes de las dos técnicas usadas (Figura 2). 17

18 Figura 2.- Métodos electrónico y manual para medir la descarga de los afluentes Una vez que se obtiene el tiempo en el que el volumen de agua se demora en recorrer el tramo de 10 m, se define el perfil del río midiendo el ancho del riachuelo varias veces en sitios diferentes, para sacar un valor promedio del ancho del tramo de 10 m que se ha definido (Figura 3). Figura 3.- Medición del ancho del río para obtener el perfil del espejo de agua De la misma forma, se debe obtener un valor promedio de la profundidad del río o riachuelo que se está midiendo. Para esto también se midió, al menos tres profundidades en sitios diferentes para sacar un valor promedio de la profundidad del tramo (Raudkivi, 1979). Es importante que las mediciones de profundidad a lo largo del perfil se las realice a intervalos iguales (Figura 4). 18

19 Figura 4.- Medición de la profundidad del río para obtener el perfil Para evaluar el estado de salud y las condiciones del hábitat fluvial dentro del área de estudio se escogieron parámetros de análisis que tienen mucha significancia para el desarrollo de los procesos ecológicos de los sistemas fluviales. Estos parámetros permiten valorar in situ la calidad del agua y las variaciones de los ecosistemas acuáticos en ese momento. Para los parámetros in situ se realizó una caracterización físico-química en donde se analizaron valores de ph, Temperatura, Conductividad, Oxígeno Disuelto, Sólidos totales (Figura 5). Estos registros se los realizó cada 22 días durante las visitas técnicas de campo. La metodología aplicada corresponde a los métodos utilizados por la Fundación AGUA en proyectos anteriores en donde se registra los datos físicos y químicos mediante el uso de equipos y sondas portátiles para el monitoreo (Terneus et al. 2005a; Terneus et al. 2005b;). Figura 5.- Medición de parámetros físico-químicos in situ. Para complementar la evaluación de la calidad del agua se realizó una caracterización biológica del hábitat fluvial para lo cual se emplearon indicadores de agua dulce, los mismos que estuvieron representados por tres grupos principales de macroinvertebrados acuáticos (Ephemeropteros, Plecopteros y Trichopteros). Con la identificación de especies clave pertenecientes a los tres grupos, se pretende realizar 19

20 un seguimiento de su composición y estructura a través de la recopilación de datos cuantitativos en puntos clave de muestreo previamente seleccionados dentro de cada sistema hidrológico de estudio. El objetivo es entender la dinámica de comportamiento de las poblaciones y comunidades de cada uno de estos bioindicadores, en función del los patrones de variación hidrológica de los cuerpos de agua (Figura 6). Figura 6.- Principales grupos de macroinvertebrados bioindicadores de calidad de agua. Se realizaron 4 muestreos en los meses de junio, agosto, diciembre del 2007 y en marzo del 2008, en los embalses de Guambicocha, Mogotes y Loreto. Para el estudio se consideraron los efluentes y afluentes principales de cada embalse, excepto para Loreto que carece de un río de salida, por la forma y diseño de la captación del embalse. Se tomaron un total de 35 muestras y se consideró como criterio de muestreo las zonas de lentos y rápidos. Se empleó una red multi-hábitat para colectar las muestras; Las muestras fueron fijadas con alcohol y formol a una concentración del 70%. Las muestras de macroinvertebrados fueron procesadas en el laboratorio: primero se separaron los individuos del sustrato utilizando una bandeja enlozada, pinzas y abundante agua; posteriormente, en una segunda fase, se procedió a la identificación de los diferentes grupos de macroinvertebrados hasta el nivel taxonómico más específico que fue posible, con el empleo de un estéreo-microscopio y de un microscopio en casos excepcionales. Finalmente las muestras fueron colocadas en francos con alcohol al 75 % para su almacenamiento final, y con sus etiquetas de identificación respectiva. 20

21 Análisis de Datos Las variables biológicas que se consideraron para el análisis estadístico y biológico fueron: Abundancia Relativa, Número de Familias y Número de Morfo-especie (considerado como riqueza). Para la interpretación de los resultados se tomó en cuenta los criterios de Equidad como diversidad α. Asimismo, se empleó el índice Biótico ASTP para la caracterización de la calidad biótica de los ambientes acuáticos. Índices bióticos Incluye los aspectos esenciales de la saprobiedad y de la diversidad, combinando una medida cuantitativa de diversidad de especies con la información cualitativa sobre la sensibilidad ecológica de taxones individuales en una expresión numérica simple (Roldan 2001). Índice ASPT Puntaje promedio por taxón (Average Score per Taxon) esto es, el puntaje total BMWP dividido por el número de las taxas. Este es un índice valioso para la evaluación del sitio. Los valores de ASPT van de 0 a 10. Un bajo valor de ASPT asociado a un puntaje bajo de BMWP indicará condiciones graves de contaminación (Roldan 2001). Los rangos de calidad referenciales para este índice se observan en el siguiente esquema. Rango ASPT Calidad Categoría > 6 Aguas limpias I 5-6 Calidad dudosa II 4-5 Polución probablemente moderada III < 4 Polución probablemente severa IV El índice BMWP utilizado, es la adaptación propuesta por Roldan (2001) para Colombia del índice BMWP (Biological Monitoring Workin Party) desarrollado en Inglaterra. Este es un método simple de puntaje para todos los grupos de macroinvertebrados identificados hasta nivel de familia y que requiere solo datos cualitativos. El puntaje va de 1 a 10 de acuerdo a su tolerancia a la contaminación orgánica. Las familias más sensibles reciben una puntuación de 10; en cambio las más 21

22 tolerantes a la contaminación reciben una puntuación de 1 (Armitage et. al en Roldan 2001) La suma de los puntajes de todas las familias da el puntaje total de BMWP. Finalmente, se realizó una prueba de correlación de rangos de Spearman p<0.05 para comparar si existen o no diferencias significativas entre los valores de abundancia y riquezas de macroinvertebrados entre los embalses. Se emplearon para el procesamiento de datos los programas: Office 2003, Statistica 99 y BioDiversity Profesional 2. Caudal ecológico Para que un caudal pueda ser considerado como ecológico, tiene que ser representativo del régimen natural y ser capaz de asegurar las condiciones biológicas mínimas requeridas para garantizar la funcionalidad ecosistémica. De este modo, se puede definir el caudal ecológico como el flujo que debe mantenerse en cada punto hidrográfico, de tal manera que los efectos abióticos (disminución del perímetro mojado o área inundable, profundidad del lecho, velocidad de corriente, difusión turbulenta, incrementos en la concentración de nutrientes, etc.) producidos por la reducción de caudal, no alteren la dinámica del ecosistema. Para la definición de los caudales ecológicos se requiere un cúmulo de información a largo plazo y con periodicidades intensas. En esta fase del proyecto lo que se pretende es definir los caudales base como fundamento para identificar los caudales ecológicos mínimos requeridos para garantizar la funcionalidad ecosistémica de cada uno de los afluentes de las lagunas de estudio. Para esto se procedió a la instalación de estaciones de aforo automáticas a través del uso de medidores digitales (data loggers) para el registro de datos diarios y continuos (intervalos de una hora) de la variación del nivel del agua en cada uno de los afluentes (Figura 7). Adicionalmente se obtuvieron datos históricos proporcionados por el INAMHI y que corresponden a registros de lluvia de la estación de Papallacta desde el año

23 Figura 7.- Instalación de data logger para medir electrónicamente la variación diaria del nivel de agua en los afluentes de descarga hacia las lagunas. Para medir la precipitación (cantidad de lluvia caída) se utilizaron pluviómetros de 27.9 x 2 mm de capacidad (Figura 8), ubicados estratégicamente en cada uno de los tres embalses de estudio. Dichos valores, expresados en milímetros serán registrados semanalmente. Figura 8.- Pluviómetro instalado en Guambicocha para medir la cantidad de lluvia que cae en la microcuenca. El nivel freático se lo midió utilizando tubos incrustados en el suelo a 2 o 3 m de profundidad dependiendo de la estructura geológica de la zona y de las condiciones de relieve del terreno (Figura 9). Para evaluar sus cambios hay que tomar la medida de las variaciones del nivel de agua contenido dentro del tubo. Esta medida está dada en centímetros (cm) de profundidad. 23

24 Figura 9. Instalación de tubos para medir el nivel freático bajo el suelo Con dicha información se procederá con el análisis de los datos obtenidos tomando en consideración, de ser posible, otros antecedentes hidrológicos y biológicos, del sistema hídrico. Se realizará un análisis espacial y temporal de la información correlacionando datos hidrológicos (Lluvias, nivel freático y descarga) y biológicos (macroinvertebrados acuáticos) a través de pruebas y programas estadísticos (software), como el programa IHA por sus siglas en inglés (Indicators of Hidrologic Alteration) para el cálculo de los caudales mínimos (Richter, et al. 1996; Richter, et al. 1998). Materiales y equipos Pluviómetros All Weather Medidor de corriente Global Water Registradores digitales del nivel del agua Onset Kits portátiles para físico-química La Motte (Alcalinidad, Nitritos, Nitratos, Fosfatos) Medidor portátil de ph Oakton Medidor portátil de Conductividad Oakton Medidor portátil de Sólidos totales Oakton Medidor portátil de ph Oakton Medidor portátil de Oxígeno disuelto Extreme II Red de bentos D-net Alcohol (70%) Hojas de campo resistentes al agua Envases plásticos Alcohol y formol Estereomicroscopio Pinzas entomológicas 24

25 Cámara fotográfica Bandejas de limpieza Cajas petri Frascos de vidrio Alternativas de manejo hidráulico Como una parte complementaria a este estudio y utilizando tanto la información histórica como la actual sobre los patrones de lluvia en la zona, se está diseñando un modelo preliminar de flujo hidráulico que permita regular y mejorar el manejo de los flujos de agua en los embalses de Mogotes y Loreto dependiendo de la época del año. El objetivo final de este modelamiento es proponer a la EMAAP-Q un programa de manejo de escotillas con sustento técnico y ajustado a la disponibilidad de agua en los embalses, con la finalidad de mejorar las condiciones de la calidad del agua del embalse y disminuir el deterioro del ambiente acuático, sin comprometer la oferta de agua hacia los usuarios finales. Para esto se propone efectuar un balance hídrico anual para saber si la reserva de agua es suficiente para todo el año. Luego, un balance por temporada para conocer el período de estiaje y finalmente un balance mensual para conocer como manejar las escotillas en función de la altura de la agua en la represa (Figura 10). Para cumplir con esto es necesario conocer información meteorológica, los aportes de agua que tienen las represas, el agua que represa el sistema de agua potable de Quito, la evaporación del agua en la cuenca, el caudal, la superficie y la altura de agua necesarias por los humedales, también la permeabilidad de la cuenca vertiente, y la capacitad de carga máxima de la represa. Figura 10.- Ampliación de la represa de Mogotes y fluctuaciones del nivel de agua 25

26 Monitoreo del estado de salud de las poblaciones de truchas y diseño de un plan de veda y pesca controlados. Contextualización del problema En las dos últimas décadas las zonas altoandinas del Ecuador, y en especial los principales sistemas lacustres de los páramos, han sufrido un gran impacto en sus sistemas hídricos naturales. El desarrollo industrial, agrícola y los altos niveles demográficos, han obligado al estado ecuatoriano a buscar mecanismos que garanticen la disponibilidad de agua, para que las actividades mencionadas y la calidad de vida de la población se mantengan. Sin embargo, no se ha pensado con profundidad que a más de garantizar la cantidad de agua, también hay que garantizar la calidad. Aspecto que en este proyecto se analizará utilizando a las poblaciones de truchas como termómetros de calidad ambiental para evaluar el estado de salud del agua de las lagunas que han sido objeto de represamiento y que en la actualidad se utilizan como fuentes de aprovisionamiento de agua para la ciudad de Quito y sus alrededores. En América Latina la construcción de represas con propósitos hidroeléctricos data de los años treinta (Mermel, 1989). En un reporte de las Naciones Unidas (1980) sobre el agua y el medio ambiente en América Latina, se caracterizan cerca de 140 represas con una capacidad superior a los cien millones de metros cúbicos. En el Ecuador la construcción de represas se utiliza básicamente para generar energía eléctrica, y para dotar de agua para consumo humano a las grandes poblaciones. Las primeras tienen su mayor campo de acción en gradientes inferiores a los m de altitud, mientras que las segundas se focalizan en las zonas altas de la cordillera de los Andes sobre los m de altitud debido a la pureza de sus aguas. Por su ubicación geográfica, Quito recibe la mayoría de sus requerimientos de agua de los sistemas lacustres de Papallacta y de la zona del Antisana. En este proyecto se analiza el efecto del represamiento sobre las poblaciones de truchas en las lagunas de Mogotes, Loreto y Guambicocha, las mismas que forman parte del complejo de humedales Nucanchi Turupamba en el sector de Papallacta. La selección de este grupo de lagunas se la realizó considerando su importancia al formar parte del sistema de captación de agua potable para la ciudad de Quito; la dotación del recurso hídrico para la comunidad de Oyacachi y el uso del recurso por parte de la empresa HCJB para la generación hidroeléctrica. Se consideró también la importancia de un manejo 26

27 adecuado que estas lagunas deberían tener en un futuro cercano, con el fin de garantizar agua de buena calidad y a su vez, el mantenimiento de las condiciones ambientales mínimas requeridas para que los procesos biológicos que demanda un ecosistema acuático, se desarrollen de la mejor manera, como un mecanismo que permita mantener el entorno paisajístico como un atractivo turístico permanente que genere recursos económicos para alcanzar la autosustentabilidad de los programas de control y vigilancia del área protegida en la zona. Los efectos que la construcción de represas produce son: trastornos a los sistemas ecológicos naturales, los mismos que se ven afectados en la composición y estructura de su biota en general. Cambios drásticos en los ecosistemas circundantes por efectos del área de inundación y cambios en la calidad del agua por efectos de estratificación y cúmulo de nutrientes, entre otros (Jeffries y Mills, 1990). Estudios realizados en Canadá demuestran el efecto de los represamientos, especialmente como barreras geográficas en el desplazamiento de algunas especies de peces como el salmón y truchas, evitando así el acceso a sitios de desove e intercambio genético (Ebel, 1985). Situación similar está ocurriendo con las poblaciones de truchas de los sistemas lacustres que han sido represados en el Ecuador, razón por la cual urge una mayor atención por parte del estado y de los actores involucrados en el manejo adecuado de estos ecosistemas tan importantes para mantener un equilibrio ecológico y un entorno paisajístico atractivo para el turismo. Metodología El trabajo de campo inició en mayo de 2007 y culminó en marzo del Las lagunas de Loreto, Mogotes y Guambicocha serán muestreadas durante tres ocasiones, en intervalos de tres meses durante el tiempo que dura el estudio (Figura 11). Figura 11.- Entorno paisajístico de las lagunas de Mogotes, Loreto y Guambicocha (de izquierda a derecha). 27

28 Se aplicó un método de monitoreo simple aleatorio en el que luego de realizar recorridos al rededor de cada laguna, se identificaron aquellos sitios donde se capturaron el mayor numero de truchas, para seleccionar puntos de importancia para ser conservados como zonas intangibles de riqueza ictiofaunística. El sistema utilizado fue el de pesca deportiva con anzuelo y señuelo desde la orilla y desde una embarcación (Figura 12). Figura 12.- Embarcación utilizada para el monitoreo de truchas con señuelo y pesca con anzuelo desde la orilla. Los períodos de pesca se iniciaron durante la mañana (9:00-13:00) y durante la tarde (14:00-17:00), con la participación de los mismos pescadores (4 individuos) cada vez y en cada jornada. El muestreo consistió en registrar el mayor número de truchas capturadas por unidad de tiempo, durante los períodos de pesca efectuados. Esta condición estará determinada por la frecuencia y el número de truchas capturadas por unidad de tiempo en cada sector (Figura 13). Figura 13.- Captura de truchas con señuelo desde una embarcación y por unidad de tiempo. 28

29 Posteriormente, se recopilaron datos morfológicos de cada espécimen capturado, con la ayuda de un flexometro y se realizó una diferenciación sexual para evaluar el estado general de la población de truchas en términos fenotípicos, de crecimiento y de dimorfismo sexual (Figura 14). Adicionalmente, se realizaron análisis estomacales en laboratorio, para determinar las preferencias alimenticias de las truchas en cada laguna, medir su productividad y complementar los análisis de macrobentos que se realizó como parte de la estimación del caudal ecológico. Figura 14.- Toma de datos sobre tamaños y dimorfismo sexual de las truchas capturadas por unidad de tiempo. Para el análisis de ingesta se extrajeron los estómagos de algunos individuos aleatoriamente, se los preservó en una solución de alcohol y formol en envases plásticos apropiados, hasta su disposición final en laboratorio (Figura 15). Posteriormente y con el uso de un estereo microscopio y claves taxonómicas se procedió a identificar el contenido estomacal de cada una de las muestras. Figura 15.- Extracción de estómagos y gónadas para análisis de dietas y desarrollo sexual. 29