Restauración de ecosistemas degradados y soporte a la regulación hidrológica

Transcripción

1 Restauración de ecosistemas degradados y soporte a la regulación hidrológica Nikolay Aguirre, Ph.D. Director programa de Investigación: Biodiversidad, bosques y servicios ecosistemicos nikolay.aguirre@unl.edu.ec Seminario Internacional Mecanismos financieros para la conservación de la fuentes de agua: Innovación Tecnológica y Cambio Climático Loja, 3 y

2 Contenido 1. Contexto general relacionado con la Restauración Ecológica en el Ecuador 2. Efectos ecohidrológicos de la conversión de ecosistemas boscosos 3. Implicaciones hidrológicas de la Restauración Ecológica 4. Avances de la Restauración Ecológica en el Ecuador. 5. Desafíos de la Restauración Ecológica en la regulación hídrica 2

3 1. Contexto general relacionado con la Restauración Ecológica en Ecuador Vegetación natural total : 11.9 millones has Cobertura boscosa: 49% del país 91 ecosistemas Litoral: 24 Andes : 45 Amazonia: 22 50% en la RSE - Áreas con niveles de degradación y que requieren restauración: 3 millones de hectáreas (12% del territorio) 3

4 1. Contexto general relacionado con la Restauración Ecológica en Ecuador Cambio de uso y cobertura del suelo Tasa de deforestación : % ( ha/año) : -0.66% ( ha/año) : -0.54% ( ha/año)* Fuente: MAE (2012) 4

5 1. Contexto general relacionado con la Restauración Ecológica en Ecuador Conflictos y superposición Areas Protegidas Yacimientos Petróleo Yacimientos Mineros Territorios Indígenas 5

6 2. Efectos ecohidrológicos de la conversión de bosques Condiciones fisiográficas de los ecosistemas andinos y su suceptibilidad - Alta pendiente - Ecosistemas frágiles - Suelos de alta erodabilidad - Fragmentación - Sometidos a una alta presión por el ser humano No todos los ecosistemas son iguales: se ignoran las diferencias entre bosques maduros, secundarios y plantaciones forestales 6

7 2. Efectos ecohidrológicos de la conversión de bosque (a) Cambio en la propiedades hidrofísicas del suelo 7

8 2. Efectos ecohidrológicos de la conversión de bosques (b) Disminución de la infiltración del suelo 8

9 2. Efectos ecohidrológicos de la conversión de bosques (c) Disminución del almacenamiento del agua en el suelo 9

10 2. Efectos ecohidrológicos de la conversión de bosques (d) Cambios en los flujos base La deforestación reduce los caudales debido a la infiltración y reducción de la capacidad de almacenamiento (disminución de la materia orgánica) A escala de cuenca los flujos de tormenta después de la conversión son el doble del valor inicial, debido especialmente a la compactación, < infiltración, y aumento de escorrentía 10

11 2. Efectos ecohidrológicos de la conversión de bosques Arboles/bosques tienen un mayor índice de área foliar, raíces mas profundad, y una rigurosidad aerodinámica mas larga que la vegetación arbustiva, los pastos y cultivos; por tanto usan mayor cantidad de agua 11

12 3. Implicaciones hidrológicas de la Restauración Ecológica La restauración ecológica versus descargas y flujos bases 12

13 3. Implicaciones hidrológicas de la Restauración Ecológica La restauración ecológica versus descargas y flujos bases Dos procesos claves: uso de agua (ET) e infiltración El balance de los cambios en estos dos procesos después de la restauración determinará el impacto neto hidrológico! (modificado por la profundidad del suelo) 13

14 3. Implicaciones hidrológicas de la Restauración Ecológica La restauración ecológica versus descargas y flujos bases Fuente: Giambelluca (2002) - Durante las primeras etapas de la restauración el uso del agua aumenta y reduce los caudales - El agua usada por el bosque secundario excede la del bosque húmedo tropical maduro en los 3-5 primero años - Existe un precio hidrológico de la restauración, pero todavía desconocido? 14

15 3. Implicaciones hidrológicas de la Restauración Ecológica Pueden restaurarse los flujos base con la reforestación En suelos sin degradación - Donde la infiltración no cambia mucho después de la plantación, los cambios en el caudal reflejan simplemente el aumento del uso de agua por la vegetación - pero si la infiltración cambia, los flujos pueden disminuir hasta 700 mm/año Producción de madera - Una plantación de eucaliptos, pinos, acacias usa hasta mm/año de agua extra comparada con pastos o cultivos - Arboles deciduos usan menos, pero los suelos están sujetos a erosión (buen soto bosque y un horizonte de hojarasca).faltan investigación Únicamente si el uso extra de agua de los arboles es compensado por el aumento en la capacidad de infiltración (capacidad que es mas lenta que el desarrollo en el uso del agua) 15

16 4. Avances de la Restauración Ecológica en el Ecuador - Constitución Política del Ecuador - Derecho de la naturaleza a la restauración (Art. 72), el Estado establecerá mecanismos eficaces para alcanzar la restauración - Medidas de precaución y restricción para actividades que causen extinción de especies, destrucción de ecosistemas y alteración de ciclos naturales (Art. 73) - La conservación, recuperación y manejo integral de los recursos hídricos, cuencas hidrográficas y caudales ecológicos (Art. 411) - Plan Nacional del Buen Vivir: implementar políticas que incentiven la conservación, restauración y mantenimiento del patrimonio natural: - investigación para la restauración, reparación, rehabilitación y mejoramiento de ecosistemas naturales y la estructura de cuencas hidrográficas - acciones de manejo integral de tierras y cuencas hidrográficas que impulsen su conservación y restauración con tecnologías apropiadas y ancestrales 16

17 4. Avances de la Restauración Ecológica en el Ecuador Conocimientos y capacidades que soporten la restauración ecológica - Acosta Solis (1974) define a la Rehabilitación ecológica como la restitución de recursos naturales donde se han perdido, destruido o degradado - La RE ha ganado espacio en la educación formal: - Master oficial de Biodiversidad en Areas Tropicales y su Conservación: Universidad Internacional Menéndez Pelayo (UIMP) - Maestría en Ecología Tropical y Manejo de Recursos Naturales: Universidad San Francisco de Quito - Maestría en Biología de la Conservación : PUCE - Ingeniería Forestal: Universidad Nacional de Loja - Crecimiento exponencial de técnicas para revertir efectos de la degradación - variedad de enfoques, - profundidad, - uso de conocimientos, - aisladamente, - diferente nomenclatura: restauración, rehabilitación, remediación, recuperación de la cubierta vegetal, etc. - poner en practica y aplicar todos los conocimientos científicos disponibles 17

18 4. Avances de la Restauración Ecológica en el Ecuador Programa de incentivos a la conservación y restauración. - Funciona con dos capítulos: - Capítulo Conservación, desde Capítulo Restauración, desde objetivo - Incrementar la provisión de servicios ecosistémicos mediante actividades de restauración ecológica aplicadas en áreas que se encuentran en procesos de degradación bajo un enfoque de manejo integral del paisaje y que favorezca en la mejora en la calidad de vida de sus habitantes. - Tipos: - Restauración pasiva - Restauración activa - Asistencia técnica e insumos requeridos para las actividades de restauración 18

19 4. Avances de la Restauración Ecológica en el Ecuador Restauración de la diversidad florística y funcionalidad de sistemas tropicales degradados en la región sur del Ecuador Restauración pasiva Restauración activa Sucesión Natural Rehabilitación Restauración - Banco semillas - Sucesión natural - Efecto borde - Reforestación: plantaciones puras, mixtas, con especies nativas - Transformación de plantaciones de exóticas en sistemas mas diversos Mejorar conocimientos de la silvicultura de seleccionadas especies nativas Evaluar y validar métodos para la rehabilitación de ambientes degradados 10 años de monitoreo 19

20 4. Avances de la Restauración Ecológica en el Ecuador Proyecto: Bases ecológicas para la restauración de la biodiversidad y funcionalidad de ecosistemas degradados en la región Sur del Ecuador, ante potenciales cambios ambientales globales ( ) Manglar B. Montano alto occidental B. Montano bajo occidental Paramos Bosque seco Bosque húmedo amazonico Bosque montano alto oriental 20 Objetivos (1) Evaluar los niveles de vulnerabilidad climática (gradiente pacifico-amazónica) (2) influencia de la biodiversidad y sus componentes asociados en los procesos funcionales

21 5. Desafíos de la Restauración Ecológica en el Ecuador (1) Mejoramiento de la capacidad técnica y científica - Producir manuales y protocolos para la RE: p.ej., escenarios de referencia, especies potenciales, etc. - Mejorar el conocimiento de técnicas, estrategias, tácticas de aplicación, seguimiento y monitoreo de la RE - Incluir el alcance de la RE en el manejo de cuencas hidrográficas - Identificar sitios prioritarios para RE en el Ecuador - Fomentar procesos integrales de capacitación y comunicación en técnicas y métodos de restauración: formales e informales. - Conectar la ciencia con la práctica y gestión: Caso Capitulo Restauración del Programa Socio Bosque 21

22 Complexidad, Resiliencia, Capital Natural NATURAL CAPITAL VALUE 5. Desafíos de la Restauración Ecológica en el Ecuador (2) Construcción escenarios de degradadación Humid montane woodland (matorral) Integrated socioecological landscape Estado ideal a Environmental goods and services Arable land Socio-economic matrix Umbral de irreversibilidad?????? wild foods b wate Transformed r areas Timber products Land Communitybased tourism Food f Timber g - 10,000 años - 5,000 años HOY charcoal c Urbanized areas d Water e Soil conservation >10,000 BP 10,000 BP Colonial period Pre-Inca culture 1600s to present Present; start RRR 1º Stage 2º Stage 3º Stage TIME Escenario historico de degradación de un paisajes andinos, Gualaceo, Ecuador.

23 5. Desafíos de la Restauración Ecológica en el Ecuador (3) Selección de ecosistemas de referencia (ER) Es un sitio verdadero con características físicas y biológicas que pueden ser descritas y documentadas.. un ER es el punto de partida como modelo para el diseño y desarrollo de un proyecto de restauración. Un ER representa un solo estado de los atributos de un ecosistema (gama histórica de variación de ese ecosistema) Seleccionar y juntar información de más de un sitio y sobre todo con variantes de estados posibles y de variaciones históricas (a escalas temporales y espaciales) Espacio Tiempo 1.Aqui ahora 2.Aqui antes 3.Otro lugar ahora 4.Otro lugar antes 23

24 5. Desafíos de la Restauración Ecológica en el Ecuador De restauración de parcela Restauración del paisaje: mosaicos de ecosistemas - Considerar necesidades de las comunidades locales.. - Conectar corredores, - Provisión de servicios ecosistémicos - Porque la degradación y deforestación ocurre a esta escala 24

25 Discharge of soil and sediment (ton/ha/year) 4. Desafíos de la Restauración Ecológica en el Ecuador De plantaciones forestales Restauración de la funcionalidad hidrológica forestal Biotécnias (restauración de la vegetación en cuenca de captación) Hidrotécnias (control de cauces y conservación de suelos) Forest meadow cultivated land bare land devastated land Flujo de escorrentía por lluvias (l/s/km2) en bosques y tierras deforestadas 25 Descarga annual de sedimentos (ton/ha/año) 2 5

26 5. Desafíos de la Restauración Ecológica en el Ecuador (5) Investigar vacíos de conocimientos: Restauración y su potencial en los flujos base Restauración pasiva Sucesión natural Conservación in situ (establecimiento de corredores) Restauración activa Revegetación Reforestación Agroforesteria Introducción especies (p.ej., árboles remanentes de facilitadores de dispersión, especies exóticas resistentes, etc,) Enriquecimiento Transformación de sistemas Eliminación de barreras (p.ej., control y erradicación de especies exóticas, invasoras, competidoras, etc Rehabilitación Facilitación (p.ej., siembra leguminosas en el paramo) 26

27 5. Desafíos de la Restauración Ecológica en el Ecuador (6) Considerar que el cambio climático es un cambio hidrológico Menor precipitación en algunas áreas, más en otras. Mayor variabilidad interanual. Tormentas más intensas con más inundaciones y vientos extremos. Más lluvia y menos nieve. La nieve se derrite antes en primavera. Los glaciares se reducen o eliminan. Mayor erosión a altas elevaciones. Mayor evapotranspiración. Vegetación y suelos más secos. Más sequías frecuentes y severas. Mayores incendios y áreas quemadas. El nivel del mar aumenta. Más erosión costera. Intrusión de agua salada a los acuíferos costeros de agua dulce. El agua en los arroyos y lagos será más cálida. Escurrimiento temprano en primavera. Mayores picos de inundación. Menor flujo de arroyos de verano. Redes de arroyos cabecera más pequeñas. Más dependencia en agua subterránea como fuente básica. 27

28 Nikolay Aguirre, Ph.D. Gracias por su amable atención