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SEGUIMIENTO DE CAMBIO GLOBAL EN LOS ECOSISTEMAS
FLUVIALES DEL ESPACIO NATURAL DE SIERRA NEVADA
FINALIDAD:
Entender, cuantificar y modelar
las relaciones existentes en la
cascada Atmósfera-hidrosfera-
biosfera en los ecosistema de
alta montaña de Sierra Nevada
desde la perspectiva del cambio
global
¿QUÉ BUSCAMOS?
Registros desde 1850, muestran
una clara tendencia ascencente
acentuada desde principios del
siglo XX. Fuente IPPC 2007.
¿PORQUÉ HACEMOS ESTO?
La mayoría de modelos
desarrollados muestran una clara
tendencia ascendente para los
próximos 100 años estimada en
ascensos entre 2 y 4ºC con
respecto al último decenio.
Fuente: IPPC 2007
EN LOS ECOSISTEMAS FLUVIALES MEDITERRÁNEOS ESTOS
CAMBIOS SE PUEDEN ACENTUAR EXPONENCIALMENTE
EN LOS ECOSISTEMAS FLUVIALES MEDITERRÁNEOS DE AMBIENTES
ALPINOS ESTOS CAMBIOS SE PUEDEN ACENTUAR EXPONENCIALMENTE
¿PORQUÉ HACEMOS ESTO?
QUÉ ESPERAMOS QUE OCURRA EN LOS ECOSISTEMAS
FLUVIALES?
RÉGIMEN
TEMPERATURAS
PLUVIOMETRÍAATMÓSFERA
HIDROSFERA
AGUAS DE
PRECIPITACIÓN
AGUAS DE
DESHIELO
GLACIAR
CIRCULACIÓN
ATMOSFÉRICA
BIOSFERA
CAMBIOS EN
COMUNIDADES
DE
MACROINVERTE
BRADOS
BÉNTÓNICOS
CAMBIOS EN
COMUNIDADES
PISCÍCOLAS
CAMBIOS EN
MACROALGAS
Y
MACRÓFITAS
CAMBIOS HIDROMORFOLÓGICOS Y
FISICO-QUÍMICOS
EL CASO DE LOS ALPES: OTROS POSIBLES EFECTOS
DEL CAMBIO GLOBAL
CUÁLES VAN A SER NUESTROS INDICADORES
INICIALES DE CAMBIO GLOBAL??
ESTUDIO DE PRESIONES E IMPACTOS A NIVEL
LOCAL
COMPLEMENTARIO A DMA
FACTORES ABIÓTICOS
TEMPERATURA
AMBIENTAL Y DEL AGUA
FACTORES BIÓTICOS
CAUDALES E
HIDRODINÁMICA
ÍNDICES DE HÁBITAT
FLUVIAL COMUNIDADES DE
RIBERA
MIRLO ACUÁTICO
MACROINVERTEBRADOS
ACUÁTICOS
TRUCHA COMÚN
CORRELACIÓN
?
ABIÓTICOS
Físico-química del agua: Sólidos en suspensión, pH, conductividad,
oxígeno. Toma puntual y en continuo
Temperatura del agua y ambiental. Cambios espacio-temporales.
Toma en continuo.
Caudales y grado de aportación del deshielo. Cuantificación,
frecuencia y rango temporal de crecidas y sequías.
Indice de hábitat fluvial (IHF) e índice de refugios (IR)
Estudio de presiones e impactos antrópicos con objeto de descartar
influencia en el resto de variables tomadas y facilitar la gestión.
BIÓTICOS:
Macroinvertebrados bentónicos: (IBMWP, Kicks): Estudio cuantitativo
y cualitativo para identificar los posibles cambios espaciotemporales en
la riqueza taxonómica, abundancia de los principales órdenes y
familias de macroinvertebrados bentónicos. Estudio de especies
diana.
Trucha común: Estudio de distribución, estructura poblacional,
densidad, biomasa, fenología y eficiencia de conversión.
Mirlo acuático: Estudio de fenología reproductiva, alimentación y tasa
de crecimiento. Movimientos estacionales.
Vegetación: QBR (Calidad bosque de ribera), distribución de
comunidades, adaptación de índices de macrófitos (IM) e índice de
Trevélez
Barrio Andarax
Genil
Dilar
Monachil
6 ríos a estudio: 4 en cara norte y dos en cara sur
Aplicación línea
DÓNDE VAMOS A ACTUAL Y PORQUÉ?
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Trevélez
Barrio Andarax
Genil
Dilar
Monachil
6 estaciones fijas de pesca eléctrica
DÓNDE VAMOS A ACTUAL Y PORQUÉ?
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Trevélez
Barrio Andarax
Genil
Dilar
Monachil
22 estaciones fijas de calidad de hábitat y caudal
DÓNDE VAMOS A ACTUAL Y PORQUÉ?
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Trevélez
Barrio Andarax
Genil
Dilar
Monachil
17 estaciones extras de pesca eléctrica y calidad, desde el
expediente del programa de recuperación de la trucha común
DÓNDE VAMOS A ACTUAL Y PORQUÉ?
Tramo
Estación
Cuenca vertiente
CUENCA TRAMO ESTACIÓN
HITOS
Impactos
Señalización
Infraestructuras
Obstáculos
Sólo
impactos
COMUNIDADES
RIBERA
DISTRIBUCIÓN
ESPECIES DIANA
ÍNDICES Y
CARACTERIZ.
HÁBITAT,
MACROINVERT Y
TRUCHA
NIVELES DE ESTUDIO
T
I
P
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D
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I
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F
O
R
M
CÓMO ESTAMOS RECOGIENDO LA INFORMACIÓN??
COMO REGOGEMOS LOS DATOS DE PRESIONES E IMPACTOS
(RECORRIDOS ÍNTEGROS) Y OTROS ELEMENTOS BIÓTICOS
COMUNIDADES DE RIBERA RÍO CACÍN
km. lineales ocupados por comunidad vegetal
0,0000
5,0000
10,0000
15,0000
20,0000
25,0000
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IN
A
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LONGITUDES
TRAMO
ESPECIES MÁS SIGNIFICATIVAS LOCALIZADAS DURANTE EL
CARTOGRAFIADO FLUVIAL. ACOTAMIENTO DISTRIBUCIÓN TRUCHA COMÚN
TRAMO
HITOS MÁS REPRESENTATIVOS DE UN TRAMO
0
10
20
30
40
50
60
70
Cambio usos
del suelo.
Señalización Obras
asociadas al
cauce.
Puentes Acequias Introducción
exóticas
Diques,
azudes
Deflectores,
canalizaciones
y otras obras
Alteraciónde
riberas
Extracciones
deagua
Invernadero Accesos. Efluentes
(Vertidos).
Otros
TRAMO
ESTACIÓN
TRABAJANDO EN LA ESTACIÓN: FISICO-
QUÍMICA DEL AGUA
Cond
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Junta
de
los
ríos
7
lagunas
Bajo
cástaras
Depuradora
Trevélez
Busquistar
Trevélez
Bajo
Junta
G
uadalfeo
Cond
O2
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4
6
8
10
12
Junta
de
los
ríos7
lagunas
Bajo
cástaras
Depuradora
Trevélez
Busquistar
Trevélez
Bajo
Junta
G
uadalfeo
O2
DATOS EN CONTINUO DE
TEMPERATURA MEDIANTE
DATA-LOGGER
A la espera de puesta en marcha de
estaciones con autómatas de toma
continua, datos puntuales de cond,
o2, ph, y sólidos en suspensión
Dependientes de cambios en la
hidrología y porcentaje de
agua de deshielo
PRIMEROS DATOS DE TEMPERATURAS
ESTACIÓN
FACTORES ABIÓTICOS: CAUDALES
Mediciones en continuo:
2 estaciones de aforo.
Estaciones móviles.
• Variaciones espacio-
temporales (frecuencia y
fecha de crecidas y
estiajes).
• Correlación con datos de
los aportes deshielo, etc.
Mediciones puntuales:
4 veces al año.
ESTACIÓN
OTROS INDICADORES ABIÓTICOS
Y LA VEGETACIÓN DE RIBERA
INDICE HETEROGENEIDAD
FLUVIAL Pardo et al. (2002)
Muy dependiente de la hidrología
El IHF valora aspectos físicos del cauce
relacionados con la heterogeneidad de
hábitats
• Hidrología
• Sustrato
• Sedimentación
INDICE DE REFUGIOS (Diego
García de Jalón)
Muy dependiente de la hidrología y
cambios ambientales
Complementa al IHF, aportando datos
adicionales sobre:
• Sombreado
• Heterogeneidad
• Taludes
Fundamental para interpretar dinámica de
la trucha común
GRANULOMETRÍA DEL
LECHO Y TALUDES
Dependiente de hidrología y aportes de
deshielo
INDICE QBR (Qualitat del bosc
de ribera):
Cobertura, continuidad,
naturalidad de las comunidades
de ribera.
EL CASO DEL ÍNDICE IHF
FACTORES BIÓTICOS. QUÉ CAMBIOS SON
ESPERABLES EN LOS ORGANISMOS??
• RANGOS DE DISTRIBUCIÓN ALTITUDINAL:
• No hay desplazamiento. Adaptación evolutiva.
• Hay desplazamiento sin adaptación.
• Extinción con o sin desplazamiento. Sin adaptación.
• CAMBIOS FENOLÓGICOS (asociación entre los ciclos de los
organismos y los cambios ambientales):
• Variaciones en la denominada fenología reproductiva,
contrayendo o dilatando períodos o simplemente cambiando de
fechas.
• Cambios en otras variables (mudas, imagos, adultos, etc.). Ej.
Perdiz nival.
HIPÓTESIS: Las variaciones en la hidrodinámica y físico-química
del agua, ligadas a los cambios espacio-temporales de las aguas
provenientes del deshielo, altera significativamente las
comunidades de macroinvertebrados y trucha común
MENOR TASA DE AGUA DE
DESHIELO
AUMENTO
TEMPERATURA
AGUA
MENOR CAUDAL
DISMINUCIÓN SÓLIDOS EN
SUSPENSIÓN
AUMENTO
VARIABILIDAD
AMBIENTAL
DIARIA
DISMINUCIÓN DE
CRECIDAS Y
ADELANTO EN LA
FECHA DE LAS
MISMAS. AUMENTO
DE LOS PERIODOS
DE ESTIAJE
AUMENTO
TEMPERATURA
AMBIENTAL
DISMINUCIÓN
PRECIPITACIONES
MENOR DISPONIBILIDAD
HÁBITAT FLUVIAL
CÓMO CORRELACIONAMOS LOS FACTORES ABIÓTICOS
CON LOS BIÓTICOS??
TRUCHA COMÚN
CAMBIOS EN LA
FENOLOGÍA*
REPRODUCTIVA: Retraso
en la época de freza y
adelanto de la eclosión.
Reducción eficiencia
huevo/alevín
REDUCCIÓN DE
DISTRIBUCIÓN
ESPACIAL:
Desaparición en
límites inferiores por
aumento de
temperatura ligado a
aparición de
patologías y
disminución tasa
reproducción. No
posibilidad de
colonización superior
por barreras físicas.
MAYOR EFICIENCIA
DE CONVERSIÓN
PUNTUALES: Mayor
tasa de crecimiento
derivado de altas
temperaturas y
mayores densidades
derivado de la mayor
disponibilidad de
macroinvertebrados.
Este efecto tiene un
límite muy marcado.
* relación entre los factores climáticos y los ciclos
de los seres vivos
CULTIVO
E F M A M
Y
J JL A S O N D
CICLO NORMAL
CICLO ALTERADO
INCUBACION Y
PUESTAS
ECLOSIÓN
EJEMPLO DE ALTERACIÓN DE FENOLOGÍA
REPRODUCTIVA DE LA TRUCHA COMÚN
E F M A MY J JL A S O N D
INCUBACIÓN INC
ECL
OSIÓ
N
PUESTA
MUDAS
E
C
L
O
S
I
Ó
N
P
U
E
S
T
A
INCUBACIÓN
La puesta coincide con
bajón brusco de
temperaturas
EJEMPLO DE DATOS QUE SE PUEDEN OBTENER A PARTIR DE
ESTA INFORMACIÓN. EL CASO DEL CANGREJO DE RÍO
• Oscilación anual
entre 21 y 2,8ºC.
•desciende de 10ºc
(temp. Inactividad).
• Puesta coincidente
con descenso
brusco temp. Media
y bajada de 10ºC.
capturas
temp.media Pearson Correlation
,781(**)
precipitación Pearson Correlation
-,549
precip.acum Pearson Correlation
-,615
fotoperiodo Pearson Correlation
,598(*)
temp.media.minima Pearson Correlation
,786(**)
temp.media.máxima Pearson Correlation
,767(**)
• Las correlaciones muestran
significancia entre temperaturas
medias, mínimas y máximas con la
presencia de hembras ovígeras.
• Asimismo hay significancia entre
temperaturas medias, mínimas y
máximas y fotoperiodo con la
capturabilidad de los individuos
con nasas (Tasa de actividad).
El fotoperíodo parece mostrarse
como la variable principal que
regula la fenología de la especie
cuando la temperatura se muestra
más constante.
CORRELACIONES FACTORES
AMBIENTALES CON FENOLOGÍA
REPRODUCTIVA Y ACTIVIDAD
DIARIA
132 Días
10,6 Mínimo
14,2 MÁXIMO
12,4 MEDIA
1636GD
179 Días
10,6 Mínimo
12,2 MÁXIMO
11,32 MEDIA
2026 GD
198 Días
3,5 Mínimo
14,74 MÁXIMO
8,49 MEDIA
1681GD
• Grados días muy variables
dependiendo de oscilaciones
diarias y variabilidad entre medias
diarias. (1500-2026)
• En la Serranía de Ronda se
presenta el período de
incubación más corto en toda
su distribución mundial, con
eclosiones a finales del mes
de Marzo.
SERRANÍA DE RONDA SIERRAS DE GRANADA
FENOLOGÍA REPRODUCTIVA
ESTUDIO DE LA ICTIOFAUNA.
CÓMO CAPTURAMOS LOS PECES?
• Creación de una corriente eléctrica
mediante:
• Grupo electrógeno de
gasolina.
• Cátodo y ánodo.
• Regulación de amperaje y
voltaje mediante convertidor
• Efectos causados en los peces:
• Electrotaxis
• Electrotétano
• Electronarcosis
OTRAS VARIABLES ASOCIADAS
AL ESTUDIO DE LA TRUCHA
COMÚN
ESTACIÓN
• Estructura y Dinámica
poblacional
• Crecimiento (escamas)
• Densidad y Biomasa
• Rango de distribución
• Mortalidad, reclutamiento, etc.
• Límites poblacionales
Comparación de la Biomasa de trucha común por Ríos para las Campañas 2005 y 2006
0
5
10
15
20
25
30
35
Aguam
ulas
AguascebasAlham
a
AlhoríAndaraxBayárcal
BérchulesBorosa
C
acín
C
astril
C
hico
D
ílarFardes
G
enil
G
uadalentín
G
uadalquivirI
G
uadalquivirIIG
uardal
LanjarónM
aderaM
aitenaM
ecinaM
onachilN
igüelasPaternaPoqueiraSeguraTrevelez
TusZum
eta
Ríos
Biomasa(gramos/m2
)
2005 2006
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
GENIL
DILAR
MONACHIL
TREVÉLEZ
ANDARAX
ALCÁZAR
DENSIDAD
0
2
4
6
8
10
12
14
16
GENIL
DILAR
MONACHIL
TREVÉLEZ
ANDARAX
ALCÁZAR
BIOMASA
CÓMO MUESTRTEAMOS LOS INVERTEBRADOS???
•Método multimétricos (Isabel Pardo.
Universidad de vigo)
•Método IBMWP (Javier Alba. Universidad
Granada.)
•Método combinado.
34/143 42%
Manuel Tierno de Figueroa
22 / 121 18%
Alba Tercedor
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1 2 3 4 5 6 7 8 9
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
Alfa(dist.log)
Ind.Beger-Pk
Ind.Shannon
Ind.Margalef
Ind.Simpson
• Índices IBMWP, ASPT
• Riqueza taxonómica
• Abundancia
• Índices diversidad
• Índice EPT
• Cambios distribución y
fenología.
QUÉ OBTENDREMOS??
AUMENTO DIVERSIDAD Y
ABUNDANCIA LOCAL
Colonización de nuevas
especies por menor tasa
sólidos suspensión y mayor
temperatura.
DISMINUCIÓN
DIVERSIDAD ENTRE
ESTACIONES Y RÍOS
Menor heterogeneidad
espacio-temporal
DISMINUCIÓN
DIVERSIDAD
REGIONAL.
extinciones locales y
aumento especies
oportunistas
HIPÓTESIS ANTE EL
CAMBIO GLOBAL
•Método de trabajo estacional (4 veces
al año).
•21 estaciones con método de obtención
semicuantitativo.
• Determinación de familias, abundancias y
biomasas.
• Correlación con abundancias de trucha común,
y hábitat fluvial.
LOS MACROINVERTEBRADOS
ACUATICOS COMO
INDICADORES DE CAMBIO
GLOBAL
¿Qué son los macroinvertebrados
acuáticos?
Son invertebrados que
habitan en el lecho
fluvial (entre piedras o
plantas acuáticas
sumergidas)y que son
visibles a simple vista.
(tamaño superior a 0,200
mm )
• Seguimientos físico-químicos:
implica un elevado coste ya que debe ser
continuado.
instrumentación específica.
SOLUCION
Estudiar una comunidad biológica
¿Cómo podemos obtener la calidad de un
río ?
¿Por qué se utilizan como
indicadores de la calidad del agua?
• Son razonablemente sedentarios, ya que debido a su escasa
capacidad de movimiento, están directamente afectados por las
sustancias vertidas en las aguas.
• Tienen un ciclo de vida largo en comparación con otros organismos,
lo que nos permite estudiar los cambios acontecidos durante largos
periodos de tiempo.
• Tienen un tamaño aceptable frente a otros microorganismos.
• Presentan alta diversidad taxonómica, de tipos de alimentación y
de diferentes ciclos de vida lo que hace de la comunidad de
macroinvertebrados sea una buena indicadora de la calidad
ecológica de los ríos, ya que ofrece un amplio espectro de
respuestas a las diferentes perturbaciones ambientales.
Adaptaciones morfológicas
Los macroinvertebrados
acuáticos poseen una alta
variedad de adaptaciones
morfológicas y de
comportamiento para
poder aprovechar los
diferentes recursos
tróficos que ofrece un
ecosistema fluvial.
o Desmenuzadores
o Colectores
o Depredadores
Cadena trófica de un ecosistema fluvial.
Productores
Desmenuzadores
Consumidores
Bosque de ribera
Colectores
Se pueden diferenciar:
• Ciclos completos en el
lecho fluvial, como los
moluscos y algunos
coleópteros.
• Ciclos donde solo la
fase larvaria es
acuática, como muchos
insectos (tricópteros,
efemerópteros,…).
Ciclos biológico de macroinvertebrados
acuáticos
Ordenes de
insectos
Tipo
metamorfosis
Fases
efemerópteros Metamorfosis
incompleta
Huevos, ninfas, adulto
plecópteros Metamorfosis
incompleta
Huevos, ninfas, adulto
Odonatos Metamorfosis
incompleta
Huevos, ninfas, adulto
Dípteros Metamorfosis
completa
Huevos, larvas, pupa,
adulto
Tricópteros Metamorfosis
completa
Huevos, larvas, pupa,
adulto
Plecópteros
Heterópteros
• Desmenuzadores: se alimentan de restos
vegetales en descomposición procedentes
principalmente de la vegetación de ribera
(hojas, ramas, raíces, etc.). Este grupo permite
la reducción de la materia orgánica más
gruesa en partículas más finas, de tal manera
que puedan ser utilizadas por otros
invertebrados.
• Colectores: se alimentan de las pequeñas partículas
orgánicas en suspensión (colectores-filtradores) o
depositadas en el fondo (colectores-recogedores). Para
poder capturar estas partículas algunos invertebrados
presentan adaptaciones morfológicas específicas, como
pueden ser premandíbulas dotadas de pequeños
filamentos, que permiten retener las partículas en
suspensión.
• Depredadores: Las
presas más habituales son otros
invertebrados, alevines de peces
o renacuajos.
Como es el caso de algunas
larvas de libélulas que enterradas
en el sedimento detectan el
movimiento en la superficie y
proyectan su mandíbula hacia
fuera para capturar a la presa, o
por búsqueda activa como
pueden ser las planarias que
deslizándose por el lecho fluvial
buscan pequeñas presas, y una
vez localizadas las inmovilizan
por medio de neurotoxinas,
alimentándose de los fluidos
internos de las mismas.
• Entre los grupos más sensibles a las
alteraciones del ecosistema están las
larvas acuáticas de los insectos
pertenecientes a los órdenes Trichoptera,
Ephemeroptera, Plecoptera, (riqueza EPT)
y las larvas y adultos de los coleópteros
acuáticos.
Tricópteros
Efemerópteros
Plecópteros
• Otros grupos muestran una alta
resistencia a las perturbaciones y a la
contaminación, como pueden ser algunas
especies de oligoquetos, dípteros y
moluscos.
Oligoquetos
Dípteros
Moluscos
Se ha comprobado que los índices más
prácticos son aquellos en los que solo son
necesarios datos cualitativos (presencia o
ausencia) y una identificación taxonómica
hasta el nivel de familia.
Como es el caso del índice IBMWP
PLECOPTEROS
Los plecópteros pueden llegar a vivir hasta tres años siendo mas frecuente ciclos de un
año del que solo tres semanas son adultos.
Tienen una metamorfosis incompleta
denominándose sus estados juveniles
ninfas. Estas son muy similares a los
adultos, y en vez de alas desarrolladas
presentan dos sacos alares en los que se
ven como alas pero muy reducidas.
También tienen los dos cercos como los
adultos al final del abdomen.
Las ninfas netamente acuáticas extraen
para respirar el oxigeno disuelto en el agua
por medio de branquias situadas en la base
de las patas o al final del abdomen.
EFEMEROPTEROS
Los Efemerópteros tienen un ciclo de vida
incompleto (huevo, ninfa y adulto) que dura
normalmente un año.
Las especies de aguas rápidas, poseen un
cuerpo chato y un tórax desarrollado,
dotado de fuertes patas, para sujetarse al
fondo y evitar ser arrastradas por la
corriente. Las adaptadas a aguas más
lentas, son más estilizadas, poseen un
abdomen desarrollado adaptado para la
natación e incluso algunas especies se
entierran y construyen pequeñas galerías en
el sustrato blando del fondo.
Son básicamente herbívoras, se alimentan de
algas y restos de vegetales aunque parece
ser que algunas toman alimento animal.
Casi todas las ninfas de efemópteros tienen
tres colas y la posición de sus branquias
nos hará diferenciar las ninfas de
Efemerópteros y la de los Plecópteros.
Los adultos tienen colores bastante apagados,
predominando los amarillos y pardos.
Las alas normalmente permanecen
levantadas verticalmente cuando están
posados, no pudiendo plegarlas a lo largo
del cuerpo.
TRICOPTEROS
Estas son las eruciforme (conocidas
como canutillos) y las campodeiforme.
Las primeras parecidas a una oruga de
mariposa ó polilla, poseen unas
glándulas próximas a la boca que
segregan seda con la que construyen,
uniendo materiales del fondo, un
estuche transportable o bien un
estuche que fijan a una piedra del
fondo. Estas larvas permanecen
sujetas al estuche por medio de dos
apéndices, con forma de gancho,
situados al final del cuerpo.
Las campodeiformes son de cabeza
alargada y cuerpo más aplanado que
las anteriores. Estas no construyen
estuches transportables, sino fijos y
frecuentemente temporales, en los que
sitúan redes para capturar los restos
de plantas y animales arrastrados por
la corriente de los que se alimentan.
• Esta variedad de
rangos de tolerancia a
las perturbaciones han
permitido el desarrollo
de los denominados
índices bióticos
basados en la
tolerancia de los
diferentes taxones de
macroinvertebrados a
la contaminación.
Los más tolerantes
reciben un valor
numérico menor y los
más sensibles un
valor numérico mayor,
la suma de todos
estos valores nos
indica la calidad de
ese ecosistema.
Hoja de cálculos de IBMWP
GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN

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7_javier_galindo

  • 1. SEGUIMIENTO DE CAMBIO GLOBAL EN LOS ECOSISTEMAS FLUVIALES DEL ESPACIO NATURAL DE SIERRA NEVADA
  • 2. FINALIDAD: Entender, cuantificar y modelar las relaciones existentes en la cascada Atmósfera-hidrosfera- biosfera en los ecosistema de alta montaña de Sierra Nevada desde la perspectiva del cambio global ¿QUÉ BUSCAMOS?
  • 3. Registros desde 1850, muestran una clara tendencia ascencente acentuada desde principios del siglo XX. Fuente IPPC 2007. ¿PORQUÉ HACEMOS ESTO? La mayoría de modelos desarrollados muestran una clara tendencia ascendente para los próximos 100 años estimada en ascensos entre 2 y 4ºC con respecto al último decenio. Fuente: IPPC 2007 EN LOS ECOSISTEMAS FLUVIALES MEDITERRÁNEOS ESTOS CAMBIOS SE PUEDEN ACENTUAR EXPONENCIALMENTE
  • 4. EN LOS ECOSISTEMAS FLUVIALES MEDITERRÁNEOS DE AMBIENTES ALPINOS ESTOS CAMBIOS SE PUEDEN ACENTUAR EXPONENCIALMENTE ¿PORQUÉ HACEMOS ESTO?
  • 5. QUÉ ESPERAMOS QUE OCURRA EN LOS ECOSISTEMAS FLUVIALES? RÉGIMEN TEMPERATURAS PLUVIOMETRÍAATMÓSFERA HIDROSFERA AGUAS DE PRECIPITACIÓN AGUAS DE DESHIELO GLACIAR CIRCULACIÓN ATMOSFÉRICA BIOSFERA CAMBIOS EN COMUNIDADES DE MACROINVERTE BRADOS BÉNTÓNICOS CAMBIOS EN COMUNIDADES PISCÍCOLAS CAMBIOS EN MACROALGAS Y MACRÓFITAS CAMBIOS HIDROMORFOLÓGICOS Y FISICO-QUÍMICOS
  • 6. EL CASO DE LOS ALPES: OTROS POSIBLES EFECTOS DEL CAMBIO GLOBAL
  • 7. CUÁLES VAN A SER NUESTROS INDICADORES INICIALES DE CAMBIO GLOBAL?? ESTUDIO DE PRESIONES E IMPACTOS A NIVEL LOCAL COMPLEMENTARIO A DMA FACTORES ABIÓTICOS TEMPERATURA AMBIENTAL Y DEL AGUA FACTORES BIÓTICOS CAUDALES E HIDRODINÁMICA ÍNDICES DE HÁBITAT FLUVIAL COMUNIDADES DE RIBERA MIRLO ACUÁTICO MACROINVERTEBRADOS ACUÁTICOS TRUCHA COMÚN CORRELACIÓN ?
  • 8. ABIÓTICOS Físico-química del agua: Sólidos en suspensión, pH, conductividad, oxígeno. Toma puntual y en continuo Temperatura del agua y ambiental. Cambios espacio-temporales. Toma en continuo. Caudales y grado de aportación del deshielo. Cuantificación, frecuencia y rango temporal de crecidas y sequías. Indice de hábitat fluvial (IHF) e índice de refugios (IR) Estudio de presiones e impactos antrópicos con objeto de descartar influencia en el resto de variables tomadas y facilitar la gestión. BIÓTICOS: Macroinvertebrados bentónicos: (IBMWP, Kicks): Estudio cuantitativo y cualitativo para identificar los posibles cambios espaciotemporales en la riqueza taxonómica, abundancia de los principales órdenes y familias de macroinvertebrados bentónicos. Estudio de especies diana. Trucha común: Estudio de distribución, estructura poblacional, densidad, biomasa, fenología y eficiencia de conversión. Mirlo acuático: Estudio de fenología reproductiva, alimentación y tasa de crecimiento. Movimientos estacionales. Vegetación: QBR (Calidad bosque de ribera), distribución de comunidades, adaptación de índices de macrófitos (IM) e índice de
  • 9. Trevélez Barrio Andarax Genil Dilar Monachil 6 ríos a estudio: 4 en cara norte y dos en cara sur Aplicación línea DÓNDE VAMOS A ACTUAL Y PORQUÉ?
  • 10. # # # # # # Trevélez Barrio Andarax Genil Dilar Monachil 6 estaciones fijas de pesca eléctrica DÓNDE VAMOS A ACTUAL Y PORQUÉ?
  • 11. # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # Trevélez Barrio Andarax Genil Dilar Monachil 22 estaciones fijas de calidad de hábitat y caudal DÓNDE VAMOS A ACTUAL Y PORQUÉ?
  • 12. # # # # # # ## # # # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # Trevélez Barrio Andarax Genil Dilar Monachil 17 estaciones extras de pesca eléctrica y calidad, desde el expediente del programa de recuperación de la trucha común DÓNDE VAMOS A ACTUAL Y PORQUÉ?
  • 13.
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  • 18. Tramo Estación Cuenca vertiente CUENCA TRAMO ESTACIÓN HITOS Impactos Señalización Infraestructuras Obstáculos Sólo impactos COMUNIDADES RIBERA DISTRIBUCIÓN ESPECIES DIANA ÍNDICES Y CARACTERIZ. HÁBITAT, MACROINVERT Y TRUCHA NIVELES DE ESTUDIO T I P O D E I N F O R M CÓMO ESTAMOS RECOGIENDO LA INFORMACIÓN??
  • 19. COMO REGOGEMOS LOS DATOS DE PRESIONES E IMPACTOS (RECORRIDOS ÍNTEGROS) Y OTROS ELEMENTOS BIÓTICOS
  • 20. COMUNIDADES DE RIBERA RÍO CACÍN km. lineales ocupados por comunidad vegetal 0,0000 5,0000 10,0000 15,0000 20,0000 25,0000 SA U C ED A-ZAR ZAL C AÑ A VER AL PIN A RJUN C A L SA U C ED A C H O P ER A ZAR ZAL "H ELE C HA L" AU LA G A R ZAR ZAL C O N C H O P O S C H O P ER A-TAR AJAL TAR AJAL TAR AJAL-ZAR ZAL ALA M ED A C H O P ER A-O LM ED A O LM ED A EU C A LIPTAL C H O P ER A-SA U C ED A EN C IN A R LONGITUDES TRAMO
  • 21. ESPECIES MÁS SIGNIFICATIVAS LOCALIZADAS DURANTE EL CARTOGRAFIADO FLUVIAL. ACOTAMIENTO DISTRIBUCIÓN TRUCHA COMÚN TRAMO
  • 22. HITOS MÁS REPRESENTATIVOS DE UN TRAMO 0 10 20 30 40 50 60 70 Cambio usos del suelo. Señalización Obras asociadas al cauce. Puentes Acequias Introducción exóticas Diques, azudes Deflectores, canalizaciones y otras obras Alteraciónde riberas Extracciones deagua Invernadero Accesos. Efluentes (Vertidos). Otros TRAMO
  • 23. ESTACIÓN TRABAJANDO EN LA ESTACIÓN: FISICO- QUÍMICA DEL AGUA Cond 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Junta de los ríos 7 lagunas Bajo cástaras Depuradora Trevélez Busquistar Trevélez Bajo Junta G uadalfeo Cond O2 0 2 4 6 8 10 12 Junta de los ríos7 lagunas Bajo cástaras Depuradora Trevélez Busquistar Trevélez Bajo Junta G uadalfeo O2 DATOS EN CONTINUO DE TEMPERATURA MEDIANTE DATA-LOGGER A la espera de puesta en marcha de estaciones con autómatas de toma continua, datos puntuales de cond, o2, ph, y sólidos en suspensión Dependientes de cambios en la hidrología y porcentaje de agua de deshielo
  • 24. PRIMEROS DATOS DE TEMPERATURAS
  • 25. ESTACIÓN FACTORES ABIÓTICOS: CAUDALES Mediciones en continuo: 2 estaciones de aforo. Estaciones móviles. • Variaciones espacio- temporales (frecuencia y fecha de crecidas y estiajes). • Correlación con datos de los aportes deshielo, etc. Mediciones puntuales: 4 veces al año.
  • 26. ESTACIÓN OTROS INDICADORES ABIÓTICOS Y LA VEGETACIÓN DE RIBERA INDICE HETEROGENEIDAD FLUVIAL Pardo et al. (2002) Muy dependiente de la hidrología El IHF valora aspectos físicos del cauce relacionados con la heterogeneidad de hábitats • Hidrología • Sustrato • Sedimentación INDICE DE REFUGIOS (Diego García de Jalón) Muy dependiente de la hidrología y cambios ambientales Complementa al IHF, aportando datos adicionales sobre: • Sombreado • Heterogeneidad • Taludes Fundamental para interpretar dinámica de la trucha común GRANULOMETRÍA DEL LECHO Y TALUDES Dependiente de hidrología y aportes de deshielo INDICE QBR (Qualitat del bosc de ribera): Cobertura, continuidad, naturalidad de las comunidades de ribera.
  • 27. EL CASO DEL ÍNDICE IHF
  • 28.
  • 29.
  • 30.
  • 31. FACTORES BIÓTICOS. QUÉ CAMBIOS SON ESPERABLES EN LOS ORGANISMOS?? • RANGOS DE DISTRIBUCIÓN ALTITUDINAL: • No hay desplazamiento. Adaptación evolutiva. • Hay desplazamiento sin adaptación. • Extinción con o sin desplazamiento. Sin adaptación. • CAMBIOS FENOLÓGICOS (asociación entre los ciclos de los organismos y los cambios ambientales): • Variaciones en la denominada fenología reproductiva, contrayendo o dilatando períodos o simplemente cambiando de fechas. • Cambios en otras variables (mudas, imagos, adultos, etc.). Ej. Perdiz nival.
  • 32. HIPÓTESIS: Las variaciones en la hidrodinámica y físico-química del agua, ligadas a los cambios espacio-temporales de las aguas provenientes del deshielo, altera significativamente las comunidades de macroinvertebrados y trucha común MENOR TASA DE AGUA DE DESHIELO AUMENTO TEMPERATURA AGUA MENOR CAUDAL DISMINUCIÓN SÓLIDOS EN SUSPENSIÓN AUMENTO VARIABILIDAD AMBIENTAL DIARIA DISMINUCIÓN DE CRECIDAS Y ADELANTO EN LA FECHA DE LAS MISMAS. AUMENTO DE LOS PERIODOS DE ESTIAJE AUMENTO TEMPERATURA AMBIENTAL DISMINUCIÓN PRECIPITACIONES MENOR DISPONIBILIDAD HÁBITAT FLUVIAL CÓMO CORRELACIONAMOS LOS FACTORES ABIÓTICOS CON LOS BIÓTICOS??
  • 33. TRUCHA COMÚN CAMBIOS EN LA FENOLOGÍA* REPRODUCTIVA: Retraso en la época de freza y adelanto de la eclosión. Reducción eficiencia huevo/alevín REDUCCIÓN DE DISTRIBUCIÓN ESPACIAL: Desaparición en límites inferiores por aumento de temperatura ligado a aparición de patologías y disminución tasa reproducción. No posibilidad de colonización superior por barreras físicas. MAYOR EFICIENCIA DE CONVERSIÓN PUNTUALES: Mayor tasa de crecimiento derivado de altas temperaturas y mayores densidades derivado de la mayor disponibilidad de macroinvertebrados. Este efecto tiene un límite muy marcado. * relación entre los factores climáticos y los ciclos de los seres vivos
  • 35.
  • 36. E F M A M Y J JL A S O N D CICLO NORMAL CICLO ALTERADO INCUBACION Y PUESTAS ECLOSIÓN EJEMPLO DE ALTERACIÓN DE FENOLOGÍA REPRODUCTIVA DE LA TRUCHA COMÚN
  • 37. E F M A MY J JL A S O N D INCUBACIÓN INC ECL OSIÓ N PUESTA MUDAS E C L O S I Ó N P U E S T A INCUBACIÓN La puesta coincide con bajón brusco de temperaturas EJEMPLO DE DATOS QUE SE PUEDEN OBTENER A PARTIR DE ESTA INFORMACIÓN. EL CASO DEL CANGREJO DE RÍO • Oscilación anual entre 21 y 2,8ºC. •desciende de 10ºc (temp. Inactividad). • Puesta coincidente con descenso brusco temp. Media y bajada de 10ºC.
  • 38. capturas temp.media Pearson Correlation ,781(**) precipitación Pearson Correlation -,549 precip.acum Pearson Correlation -,615 fotoperiodo Pearson Correlation ,598(*) temp.media.minima Pearson Correlation ,786(**) temp.media.máxima Pearson Correlation ,767(**) • Las correlaciones muestran significancia entre temperaturas medias, mínimas y máximas con la presencia de hembras ovígeras. • Asimismo hay significancia entre temperaturas medias, mínimas y máximas y fotoperiodo con la capturabilidad de los individuos con nasas (Tasa de actividad). El fotoperíodo parece mostrarse como la variable principal que regula la fenología de la especie cuando la temperatura se muestra más constante. CORRELACIONES FACTORES AMBIENTALES CON FENOLOGÍA REPRODUCTIVA Y ACTIVIDAD DIARIA
  • 39. 132 Días 10,6 Mínimo 14,2 MÁXIMO 12,4 MEDIA 1636GD 179 Días 10,6 Mínimo 12,2 MÁXIMO 11,32 MEDIA 2026 GD 198 Días 3,5 Mínimo 14,74 MÁXIMO 8,49 MEDIA 1681GD • Grados días muy variables dependiendo de oscilaciones diarias y variabilidad entre medias diarias. (1500-2026) • En la Serranía de Ronda se presenta el período de incubación más corto en toda su distribución mundial, con eclosiones a finales del mes de Marzo. SERRANÍA DE RONDA SIERRAS DE GRANADA FENOLOGÍA REPRODUCTIVA
  • 40. ESTUDIO DE LA ICTIOFAUNA. CÓMO CAPTURAMOS LOS PECES? • Creación de una corriente eléctrica mediante: • Grupo electrógeno de gasolina. • Cátodo y ánodo. • Regulación de amperaje y voltaje mediante convertidor • Efectos causados en los peces: • Electrotaxis • Electrotétano • Electronarcosis
  • 41. OTRAS VARIABLES ASOCIADAS AL ESTUDIO DE LA TRUCHA COMÚN ESTACIÓN • Estructura y Dinámica poblacional • Crecimiento (escamas) • Densidad y Biomasa • Rango de distribución • Mortalidad, reclutamiento, etc. • Límites poblacionales Comparación de la Biomasa de trucha común por Ríos para las Campañas 2005 y 2006 0 5 10 15 20 25 30 35 Aguam ulas AguascebasAlham a AlhoríAndaraxBayárcal BérchulesBorosa C acín C astril C hico D ílarFardes G enil G uadalentín G uadalquivirI G uadalquivirIIG uardal LanjarónM aderaM aitenaM ecinaM onachilN igüelasPaternaPoqueiraSeguraTrevelez TusZum eta Ríos Biomasa(gramos/m2 ) 2005 2006
  • 42.
  • 44. CÓMO MUESTRTEAMOS LOS INVERTEBRADOS??? •Método multimétricos (Isabel Pardo. Universidad de vigo) •Método IBMWP (Javier Alba. Universidad Granada.) •Método combinado.
  • 45.
  • 46.
  • 47.
  • 48. 34/143 42% Manuel Tierno de Figueroa 22 / 121 18% Alba Tercedor
  • 49. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Alfa(dist.log) Ind.Beger-Pk Ind.Shannon Ind.Margalef Ind.Simpson • Índices IBMWP, ASPT • Riqueza taxonómica • Abundancia • Índices diversidad • Índice EPT • Cambios distribución y fenología. QUÉ OBTENDREMOS??
  • 50. AUMENTO DIVERSIDAD Y ABUNDANCIA LOCAL Colonización de nuevas especies por menor tasa sólidos suspensión y mayor temperatura. DISMINUCIÓN DIVERSIDAD ENTRE ESTACIONES Y RÍOS Menor heterogeneidad espacio-temporal DISMINUCIÓN DIVERSIDAD REGIONAL. extinciones locales y aumento especies oportunistas HIPÓTESIS ANTE EL CAMBIO GLOBAL •Método de trabajo estacional (4 veces al año). •21 estaciones con método de obtención semicuantitativo. • Determinación de familias, abundancias y biomasas. • Correlación con abundancias de trucha común, y hábitat fluvial.
  • 52. ¿Qué son los macroinvertebrados acuáticos? Son invertebrados que habitan en el lecho fluvial (entre piedras o plantas acuáticas sumergidas)y que son visibles a simple vista. (tamaño superior a 0,200 mm )
  • 53. • Seguimientos físico-químicos: implica un elevado coste ya que debe ser continuado. instrumentación específica. SOLUCION Estudiar una comunidad biológica ¿Cómo podemos obtener la calidad de un río ?
  • 54. ¿Por qué se utilizan como indicadores de la calidad del agua? • Son razonablemente sedentarios, ya que debido a su escasa capacidad de movimiento, están directamente afectados por las sustancias vertidas en las aguas. • Tienen un ciclo de vida largo en comparación con otros organismos, lo que nos permite estudiar los cambios acontecidos durante largos periodos de tiempo. • Tienen un tamaño aceptable frente a otros microorganismos. • Presentan alta diversidad taxonómica, de tipos de alimentación y de diferentes ciclos de vida lo que hace de la comunidad de macroinvertebrados sea una buena indicadora de la calidad ecológica de los ríos, ya que ofrece un amplio espectro de respuestas a las diferentes perturbaciones ambientales.
  • 55. Adaptaciones morfológicas Los macroinvertebrados acuáticos poseen una alta variedad de adaptaciones morfológicas y de comportamiento para poder aprovechar los diferentes recursos tróficos que ofrece un ecosistema fluvial. o Desmenuzadores o Colectores o Depredadores
  • 56. Cadena trófica de un ecosistema fluvial. Productores Desmenuzadores Consumidores Bosque de ribera Colectores
  • 57. Se pueden diferenciar: • Ciclos completos en el lecho fluvial, como los moluscos y algunos coleópteros. • Ciclos donde solo la fase larvaria es acuática, como muchos insectos (tricópteros, efemerópteros,…). Ciclos biológico de macroinvertebrados acuáticos
  • 58. Ordenes de insectos Tipo metamorfosis Fases efemerópteros Metamorfosis incompleta Huevos, ninfas, adulto plecópteros Metamorfosis incompleta Huevos, ninfas, adulto Odonatos Metamorfosis incompleta Huevos, ninfas, adulto Dípteros Metamorfosis completa Huevos, larvas, pupa, adulto Tricópteros Metamorfosis completa Huevos, larvas, pupa, adulto Plecópteros Heterópteros
  • 59. • Desmenuzadores: se alimentan de restos vegetales en descomposición procedentes principalmente de la vegetación de ribera (hojas, ramas, raíces, etc.). Este grupo permite la reducción de la materia orgánica más gruesa en partículas más finas, de tal manera que puedan ser utilizadas por otros invertebrados.
  • 60. • Colectores: se alimentan de las pequeñas partículas orgánicas en suspensión (colectores-filtradores) o depositadas en el fondo (colectores-recogedores). Para poder capturar estas partículas algunos invertebrados presentan adaptaciones morfológicas específicas, como pueden ser premandíbulas dotadas de pequeños filamentos, que permiten retener las partículas en suspensión.
  • 61. • Depredadores: Las presas más habituales son otros invertebrados, alevines de peces o renacuajos. Como es el caso de algunas larvas de libélulas que enterradas en el sedimento detectan el movimiento en la superficie y proyectan su mandíbula hacia fuera para capturar a la presa, o por búsqueda activa como pueden ser las planarias que deslizándose por el lecho fluvial buscan pequeñas presas, y una vez localizadas las inmovilizan por medio de neurotoxinas, alimentándose de los fluidos internos de las mismas.
  • 62. • Entre los grupos más sensibles a las alteraciones del ecosistema están las larvas acuáticas de los insectos pertenecientes a los órdenes Trichoptera, Ephemeroptera, Plecoptera, (riqueza EPT) y las larvas y adultos de los coleópteros acuáticos. Tricópteros Efemerópteros Plecópteros
  • 63. • Otros grupos muestran una alta resistencia a las perturbaciones y a la contaminación, como pueden ser algunas especies de oligoquetos, dípteros y moluscos. Oligoquetos Dípteros Moluscos
  • 64. Se ha comprobado que los índices más prácticos son aquellos en los que solo son necesarios datos cualitativos (presencia o ausencia) y una identificación taxonómica hasta el nivel de familia. Como es el caso del índice IBMWP
  • 65. PLECOPTEROS Los plecópteros pueden llegar a vivir hasta tres años siendo mas frecuente ciclos de un año del que solo tres semanas son adultos. Tienen una metamorfosis incompleta denominándose sus estados juveniles ninfas. Estas son muy similares a los adultos, y en vez de alas desarrolladas presentan dos sacos alares en los que se ven como alas pero muy reducidas. También tienen los dos cercos como los adultos al final del abdomen. Las ninfas netamente acuáticas extraen para respirar el oxigeno disuelto en el agua por medio de branquias situadas en la base de las patas o al final del abdomen.
  • 66. EFEMEROPTEROS Los Efemerópteros tienen un ciclo de vida incompleto (huevo, ninfa y adulto) que dura normalmente un año. Las especies de aguas rápidas, poseen un cuerpo chato y un tórax desarrollado, dotado de fuertes patas, para sujetarse al fondo y evitar ser arrastradas por la corriente. Las adaptadas a aguas más lentas, son más estilizadas, poseen un abdomen desarrollado adaptado para la natación e incluso algunas especies se entierran y construyen pequeñas galerías en el sustrato blando del fondo. Son básicamente herbívoras, se alimentan de algas y restos de vegetales aunque parece ser que algunas toman alimento animal. Casi todas las ninfas de efemópteros tienen tres colas y la posición de sus branquias nos hará diferenciar las ninfas de Efemerópteros y la de los Plecópteros. Los adultos tienen colores bastante apagados, predominando los amarillos y pardos. Las alas normalmente permanecen levantadas verticalmente cuando están posados, no pudiendo plegarlas a lo largo del cuerpo.
  • 67. TRICOPTEROS Estas son las eruciforme (conocidas como canutillos) y las campodeiforme. Las primeras parecidas a una oruga de mariposa ó polilla, poseen unas glándulas próximas a la boca que segregan seda con la que construyen, uniendo materiales del fondo, un estuche transportable o bien un estuche que fijan a una piedra del fondo. Estas larvas permanecen sujetas al estuche por medio de dos apéndices, con forma de gancho, situados al final del cuerpo. Las campodeiformes son de cabeza alargada y cuerpo más aplanado que las anteriores. Estas no construyen estuches transportables, sino fijos y frecuentemente temporales, en los que sitúan redes para capturar los restos de plantas y animales arrastrados por la corriente de los que se alimentan.
  • 68. • Esta variedad de rangos de tolerancia a las perturbaciones han permitido el desarrollo de los denominados índices bióticos basados en la tolerancia de los diferentes taxones de macroinvertebrados a la contaminación. Los más tolerantes reciben un valor numérico menor y los más sensibles un valor numérico mayor, la suma de todos estos valores nos indica la calidad de ese ecosistema. Hoja de cálculos de IBMWP
  • 69. GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN