03 restauracion_Mazzeo

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 1/76

CONSERVACION, MANEJO Y

REHABILITACIONEl agua en lagos y humedales es solo una fracción de minuto en eltotal de agua presente en el planeta. Una gran proporción del total deagua dulce es almacenada como hielo y nieve en los polos y zonasaledañas (ca. 77%) o debajo del suelo (22%), menos del 0.5% está

disponible para el uso de organismos (incluido el hombre).Los principales usos humanos son: A) Suministro de agua potable

B) Riego

C) Energía

D) PescaE) Navegación

El incremento de las poblaciones humanas y su concentración enáreas urbanas ha provocado el deterioro de los recursos de agua

dulce.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 2/76

CONSERVACION,

MANEJO YREHABILITACION

Las principales alteraciones de los sistemas acuáticosincluye la eutrofización, contaminación por químicostóxicos (herbicidas, insecticidas y metales pesados),acidificación, drenaje, riego, colmatación e

introducción de especies exóticas.Estrés y disturbios. Términos definidos originalmente anivel poblacional. El estrés es cualquier factor quedisminuye el crecimiento o producción de materiaorgánica. El disturbio, en cambio, es cualquier agentefísico, químico o biológico que provoca una remoción opérdida de biomasa.

Considerando que el agua es un recurso esencial paralas poblaciones humanas, grandes esfuerzos teóricos yprácticos se realizan actualmente para revertir elproceso de deterioro que sufren los sistemas acuáticos.

En los lagos ácidos adicionamos compuestos paraneutralizar el pH ácido, el ingreso de nutrientes enlagos eutróficos se reduce, la comunidad de peces semaneja para revertir los procesos de eutrofización(biomanipulación), y manejamos las malezas acuáticascon herramientas mecánicas o biológicas.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 3/76

CONSERVACION,

MANEJO YREHABILITACION

Cuando intentamos conservar, manejar o rehabilitardebemos saber cual es nuestro objetivo último. Elobjetivo es llegar a una situación prístina anterior al

disturbio?

En algunos casos podemos plantearnos como metallegar a un situación previa al disturbio, en otros casosdefinimos metas de acuerdo a los usos previsto delsistema, como suministro de agua potable, recreación,

producción de peces, entre otras.

En Dinamarca existe un gran esfuerzo por revertir elproceso de eutrofización, forzando los lagos desdeestados turbios con gran biomasa algas a estados deaguas claras con predominio de plantas acuáticas. Sin

embargo, la información paleolimnológica indica que lacondición pristina fue oligotrófica con muy pocasplantas.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 4/76

CONSERVACION,

MANEJO YREHABILITACION

COMPLEJ

IDAD

FUNCIONAL

COMPLEJIDAD ESTRUCTURAL

Degradación

Evolución

Restauración

Rehabilitación

Reemplazo

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 5/76

CONSERVACION,

MANEJO YREHABILITACION

Manejo. Implementación y ejecución de medidas queeliminan o amortiguan las consecuencias adversas deuna perturbación o alteración.

Recuperación (restauración o rehabilitación). Medidaso acciones que procuran eliminar o amortiguar lascausas de la perturbación o alteración.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 6/76

CONSERVACION,

MANEJO YREHABILITACION

Acidificación. Los términos de lluvia ácida yacidificación han adquirido gran notoriedad a partir deldescubrimiento que las áreas industrializadaspresentan lagos con un pH muy bajo. El agua de lluvia

pura tiene un pH alrededor de 5.6, por lo tanto lalluvia ácida se define como aquella que presenta unpH<5.5.Los combustibles fósiles tienen compuestos denitrógeno y sulfuro que al ingresar a la atmósferareaccionan de la siguiente manera:

SO2 + O3 SO3 + O2 SO3 + H20 H2S04 

3NO2 + H20 2HN03 + NO

Los efectos de las lluvias ácidas difieren ampliamenteentre los cuerpos de agua. En áreas donde la rocamadre es rica en carbonatos no se observan efectos delluvia ácida debido a la capacidad de los carbonatos yelevada alcalinidad de estos sistemas. La situacióncambia dramáticamente en períodos de fuerte

precipitación.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 7/76

CONSERVACION,

MANEJO YREHABILITACION

Cuando el pH de un lago registra valores menores a 6,se observan una serie importante de cambios. Algunosde estos efectos no son resultados de cambios de pH

 per se, son causados por efectos secundarios como

una elevada concentración de aluminio y metalespesados.

Cuando el pH alcanza valores entre 5-6, la diversidaddecrece considerablemente debido a que lascianobaterias y diatomeas desaparecen, el fitoplanctonqueda dominado por dinoflagelados (Peridinium) y

crisofitas (Dinobryon). El decrecimiento en el númerode especies de algas, así como en biomasa, condicionauna elevada transparencia (característica de los lagosacidificados).

El número de especies de algas fijas (perifiticas), se

reduce drásticamente, sólo poco géneros comoMougeotia se pueden establecer.

La comunidad de peces es severamente afectado poreste proceso, principalmente por los efectos adversosdel pH en la reproducción. En estos lagos predominanlas clases de edad más viejas o en con el transcurso

del tiempo el lago queda sin peces.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 8/76

CONSERVACION,

MANEJO YREHABILITACION

Los efectos en el zooplancton son también muyimportantes, como la reducción o desaparición de

Daphnias y el predominio de copépodos calanoidescomo Eudiaptomus y rotíferos como Keratella yPolyarthra.

La reducción de pH provoca un aumento de lasolubilidad de los metales (aluminio) o de los metales

pesados (cadmio). Los peces son especialmentesensible al aluminio desde el momento que este seunen a las agallas y afectan la eficiencia de larespiración. Otro mecanismo posible es la reducción dela concentración de fósforo debido a la unión delaluminio con el fósforo y su precipitación. La

acidificación origina un proceso de oligotrofización.

Al reducirse la abundancia de peces la presión depredación se reduce y aumenta la abundancia de losgrandes invertebrados predadores, como Chaoborus.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 9/76

CONSERVACION,

MANEJO YREHABILITACION

Una forma de reducir los efectos adversos, es agregarcarbonato de calcio (CaCO3), proceso denominado eninglés liming. Esto provoca un incremento rápido delpH y la alcalinidad, reduciéndose la transparencia delagua y la concentración de metales.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 10/76

CONSERVACION,MANEJO YREHABILITACION

Radiación solar ultravioleta.Recientemente se ha descubierto que el uso dequímicos como los clorofluorcarbonos (CFCs)reaccionan en la estratósfera con la reacción UV y

liberan el cloro. Este compuesto reacciona con el clorodando lugar a O2 y O. El cloro no es afectado por lareacción por lo que continúa el ataque de nuevasmoléculas de ozono. Este adelgazamiento de la capade ozono y sus agujeros determinan que una grancantidad de radiación UV llegue a la superficie,especialmente a latitudes altas. Las elevadascantidades de radiación UV son extremadamentedañinas para los organismos ya que afectan procesoscelulares fundamentales (por ej. replicación del DNA).

Desde que la longitudes de onda corta (como el UV)son rápidamente absorbidas en la columna de agua,los organismos acuáticos están más protegido que losorganismos terrestres. Por otra parte, la sensibilidad aesta radiación es muy variable de acuerdo a losorganismos considerados.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 11/76

CONSERVACION,MANEJO YREHABILITACION

Los resultados demuestran que las algas bentónicaspresentan un mayor producción a medida que

aumenta la radiación UV en ciertos niveles,permitiendo una mayor cantidad de herbívoros. Estees un claro ejemplo como un tipo de perturbaciónpuede producir efectos inesperados al afectar elbalance entre distintos tipos de organismos.

La comunidad de algas bentónicas reduce suproducción de biomasa a medida que aumenta los

niveles de radiación ultravioleta, sorprendentementelos herbívoros (como larvas de quironómidos)registraron una mayor biomasa.

En lagos húmicos, la elevada concentración de DOCdetermina que la penetración de la radiación UV-B sóloalcance unos pocos centrímetros.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 12/76

CONSERVACION,MANEJO YREHABILITACION

Introducción de especies exóticas. Esta alteración provoca en algunos sistemas cambiosdramáticos como la extinción de especies nativascambios en la dinámica de las comunidades. Losinvasores pueden competir, depredar o destruir elhábitat de las especies nativas.

Los ejemplos más dramáticos están relacionados conla introducción de peces y las actividades deacuicultura, sin embargo existen numerosos ejemplosde bivalvos o malezas acuáticas.

Las malezas acuáticas son un ejemplo curioso, en

algunas partes del mundo se concentran enormesesfuerzos en el reestablecimiento de la vegetaciónsumergida, mientras que las misma especies puedeser combatidas como malezas en otras partes delmundo.

Eichhornia crassipes

Limnoperna

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 13/76

CONSERVACION,MANEJO YREHABILITACION

En Europa, la planta sumergida Elodea canadiensis sedisperso rápidamente durante la última parte del siglo

XIX, o producto de la eutrofización ha existido unincremento sustancial de Phragmites australis. EnUSA, la planta de origen euro-asiático Myriohyllumspicatum ha ocasionado series problemas.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 14/76

CONSERVACION,MANEJO YREHABILITACION

Sin embargo, los ejemplos más espectaculares y seriosde dispersión de malezas acuáticas provienen de

especies de las regiones tropicales y subtropicales.Dos de los ejemplos más notorios son las macrófitasflotantes libres: Eichhornia crassipes y Salviniamolesta.

Estas malezas interfieren con la navegación,generación de energía hidroeléctrica, pesca,generación de agua potable, entre las masimportantes.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 15/76

CONSERVACION,MANEJO YREHABILITACION

Métodos de control:

Mecánicos

QuímicosBiológicos

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 16/76

CONSERVACION,MANEJO YREHABILITACION

Existen numerosos ejemplos de introducción debivalvos exóticos que provocan serias modificacionesde los hábitat: como eliminación de especies nativas,reducción de la biomasa de fitoplancton uobstrucciones de instalaciones de suministro de aguapotable o represas. Las especies más conocidas son:Corbicula fluminea, Dreissena polymorpha,Limnosperna.

La introducción de peces exóticos sin lugar a dudas haprovocado las mayores alteraciones. Unos de losejemplos más espectaculares es los efectos adversossobre la diversidad de cíclidos provocada por la percadel Nilo (Lates).

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 17/76

EUTROFIZACION

Durante los años 1950 y 1960 varios lagos de zonas urbanas yagrícolas presentaron cambios drásticos, convirtiéndose en cuerpos deaguas turbios. La razón de este cambio no fue inmediatamenteidentificado, pero el vertimiento de aguas residuales no tratadas y eluso de fertilizantes agrícolas fueron los principales sospechosos.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 18/76

Los científicos sugirieron que el fósforo provocaba loscambios observados y al proceso lo denominaroneutrofización. Esta hipótesis fue rechazada radicalmente

por la industria de detergentes. Para resolver lacontroversia, se dividió un lago a la mitad, a uno seadicionó carbono + nitrógeno, a la otra los mismoselementos + fósforo. En esta última parte de lago sedesarrollo una importante floración de cianobacterias.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 19/76

EUTROFIZACION

Las algas perifíticas y las macrófitas sumergidasgeneralmente presentan un incremento de su biomasadurante el inicio del proceso. Sin embargo, si elincremento de nutrientes continua el predominio delos productores primarios se desplaza hacia elfitoplancton, en especial hacia las cianobacterias.

La adición de fósforo condiciona una cadena deeventos que producen el incremento del crecimientode los productores primarios.

La reducción de la transparencia y el aumento de laproducción de biomasa conllevan a una gran

acumulación de material orgánico en las capas másprofundas.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 20/76

EUTROFIZACION

La degradación de la materia orgánica provocacondiciones de hipoxia o anoxia en el sedimento y enlas capas más profundos de lago. La descomposiciónanaeróbica genera gases (sulfhídrico, metano)

causantes de los malos olores.La menor concentración de oxígeno, el incremento deamonio y amoniaco, y la menor transparenciamodifican drásticamente la comunidad de peces,generando la ausencia total de peces o el predominiode planctívoros.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 21/76

EUTROFIZACION

Cuando se identificó la causa del proceso,evidentemente que la primera estrategia derecuperación fue reducir el aporte de fósforo a loslagos. En este contexto, se invirtió importantes sumasde dinero en el desarrollo e implementación de plantasde tratamiento de aguas residuales.

Sin embargo, la reducción del aporte externo no fuesuficiente para mejorar las condiciones del lago debidoal elevado reservorio de nutrientes en el sedimento

(carga interna) y la estructura de la trama trófica.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 22/76

EUTROFIZACION

Las estrategias de rehabilitación de los cuerpos deagua eutróficos se pueden incluir en tres grandescategorías:

A) Control de la carga externa.

B) Control de la carga interna.

C) Biomanipulación.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 23/76

EUTROFIZACION La descomposición de la materia orgánica se realiza enlagunas de estabilización donde ocurren procesos dedegradación aeróbicos y anaeróbicos. El fósforogeneralmente se remueve mediante elacomplejamiento con sulfato de aluminio (Al(SO4)2) ocloruro férrico (FeCl3).

Control de la carga externa.En el caso de vertimientos de aguas residuales

domésticas e industriales es necesario la instalación desistemas de tratamientos primarios, secundarios yterciarios. En otras palabras, es necesario reducir elaporte de materia orgánica como los nutrientes queresultan de su descomposición.

En muchos países existe un importante desarrollo enla implementación de humedales artificiales parareducir el aporte externo de nutrientes. Estos sistemasartificiales cumplen las funciones de las plantas detratamientos primarios, secundarios y terciarios.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 24/76

EUTROFIZACION

Control de la carga interna.Remoción del sedimento.Remoción previo vaciado.Remoción sin vaciado. Húmeda o seca.Dilución y lavado.Aislamiento físico del sedimento.Aislamiento químico del sedimento:

A) Oxigenación del sedimento.

B) Método Riplox de oxidación del sedimento.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 25/76

EUTROFIZACION

Remoción del sedimento.Existen diversos métodos de remoción del sedimentodel lago. El principal problema es la localización de unlugar adecuado para el depósito del material. Estosmecanismos son altamente efectivos, sin embargoocurren una serie de impactos negativos en el agua(aumento de la turbidez y disminución de la

concentración de oxígeno, entre otros) y en las áreascircundantes. Algunos de ellos tienen corta duración ypueden ser minimizados con un plan adecuado.

Remoción previo vaciado.Este procedimiento requiere el vaciado del lago y la

utilización de maquinaria pesada para la extracción delsedimento.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 26/76

EUTROFIZACION

Existen dos formas de remoción del sedimento sinvaciar el lago: dragado húmedo y seco. El primerode los métodos se realiza mediante succión delsedimento desde el fondo y posterior deposición enuna balsa flotante. El sedimento se deposita

rápidamente, mientras que el agua sobranteescurre directamente al lago. Durante el proceso dedragado seco en cambio, el material removido estransportado a una planta de lavado donde ellixiviado se deposita en lagunas de sedimentación.El método de dragado seco otorga mejoresresultados, ya que el lago no permanece turbio.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 27/76

A través del manejo de las entradas de agua, esposible variar el tiempo de residencia del lago, lo cualrepresenta una medida efectiva para el “lavado” demicroalgas del sistema y reducir el impacto deliberación de nutrientes desde el sedimento. Sinembargo, la renovación tiene que ser equivalente al 10o 15 % del volumen del lago por día para ser efectiva.En algunos casos, la disminución del tiempo deresidencia se puede llevar a cabo disminuyendo o no laconcentración de nutrientes al mismo tiempo. Paraconseguir esto último, es necesario contar con unafuente de agua pobre en nutrientes que provoque unefecto de dilución de las concentraciones actuales.

EUTROFIZACION

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 28/76

Aislamiento físico del sedimento.En lagos pequeños se han desarrollado diferentes

estrategias para cubrir el fondo con sedimentosexternos pobres en nutrientes (por ej. arena) o conmateriales plásticos aislantes.

EUTROFIZACION

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 29/76

Oxigenación del sedimento.La introducción de oxígeno disuelto al sedimentopermite la descomposición de la materia orgánicaacumulada. Por otra parte, en presencia de oxígenola mayoría de los compuestos que contienen fósforoson insolubles. Por esta razón, este es un método

muy efectivo para el aislamiento químico delsedimento. En lagos profundos la oxigenación delsedimento se logra mediante la instalación deequipos de circulación de agua que previenen losprocesos de estratificación.

EUTROFIZACION

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 30/76

Método Riplox de oxidación del sedimento.El objetivo de este método es reducir la cargainterna de fósforo mediante la oxidación de lasuperficie del sedimento, provocando que el fosfato

precipite en complejos metálicos. Se bombeadirectamente en el sedimento Ca(NO3)2 y FeCl3, loque provoca el incremento de la concentración deoxígeno y hierro, aumentando la retención delfósforo. El pH es estabilizado con la adición deCa(OH)2, en un pH cercano a la neutralidad las

bacterias denitrificadores provocan el pasaje denitrato a nitrógeno gaseoso.

EUTROFIZACION

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 31/76

EUTROFIZACION

La biomanipulación ha sido probada en varios paísesde Europa y Estados Unidos con resultados variables.Los mejores resultados se han obtenido en lagos pocoprofundos cuando más del 80% de la biomasa deplanctívoros se ha removido.

Sin embargo, el éxito de estos programas depende deotros procesos como el incremento de la biomasa delas macrófitas sumergidas y las algas perifíticas. Parael crecimiento de estas dos comunidades esindispensable la reducción de los peces de hábitobentívoro, por su perturbación del sedimento yexcreción de nutrientes en la columna de agua.

El término biomanipulación fue acuñado por Shapiro et al. (1975) para designar manejos de la biota paraalcanzar un objetivo deseable para los humanos. En

general se ha aplicado para la reducción de la biomasaalgal en lagos eutróficos. Estas técnicas procuranreducir la abundancia de los peces zooplanctívoros oagregar peces piscívoros.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 32/76

 Estados estables alternativos.Uno de los más importantes hallazgos realizados enlos últimos 15 años es que los lagos poco profundoseutróficos con concentraciones similares de nutrientes

pueden estar dominados de plantas sumergidas o porfitoplancton.

EUTROFIZACION

La transición entre estosestados alternativos no esgradual con respecto al

incremento de la carga denutrientes, estacaracterizado por unarápida transición entreestos estados. En relacióncon el fósforo estos

estados pueden existirsobre un rango entre 25 a1000 mg/L.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 33/76

Los estados claros y turbios son muy estables encondiciones de baja y alta carga de nutrientesrespectivamente. Las plantas acuáticas consumende forma lujuriosa los nutrientes, liberansustancias orgánicas que inhiben el crecimiento

algal, y el desarrollo del perifiton reduce lapresión de herbivoría sobre la vegetación. Porotro lado, el estado turbio limita seriamente elacceso a la luz por parte del perifiton y plantassumergidas, la ausencia de la plantas reduce lacapacidad de refugio del zooplancton, y una gran

proporción de la comunidad fitoplanctónica nopuede ser consumida por los herbívoros (por ej.cianobacterias filamentosas).

EUTROFIZACION

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 34/76

EUTROFIZACION

Barley-straw. La introducción de restos vegetales en lapropia columna de agua (50g m-3) provoca una fuertereducción de la biomasa fitoplanctónica. La evidenciaindica que los procesos implicados son una menordisponibilidad de nutrientes para el fitoplancton, y laliberación de sustancias fitotóxicas del residuo vegetal.

Medidas adicionales.El nivel del agua de los lagos poco profundos pueden

en ocasiones ser manipulado mediante un pequeñoesfuerzo. Existen diversos ejemplos de rápidacolonización de las plantas sumergidas o desapariciónasociados al descenso o incremento del nivel del aguarespectivamente. El descenso del nivel del aguamejora la disponibilidad de luz en el sedimento,facilitando el establecimiento de la vegetaciónacuática.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 35/76

A efectos de promover el establecimiento de lavegetación sumergida es necesario en ocasionesimplementar exclusiones para aves o peces.

EUTROFIZACION

Existen varios antecedentes sobre la creación derefugios artificiales para el zooplancton y peces, engeneral de materiales plásticos.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 36/76

EUTROFIZACION

AREA > 1km2 < 1km2 

ESTRATIFICADO SI NO SI NO

TIEMPO DE RETENCION

(años)

>5 <5 >5 <5 >5 <5 >5 <5

METODOS MECANICOS

REMOCION DEL

SEDIMENTO

- - - - + + + +

TRATAMIENTO DE LAS

AGUAS PROFUNDAS

? + - - ? + - -

DESESTRATIFICACION + + - - + + - -METODOS QUIMICOS

PRECIPITACION DE

FOSFORO

+ ? + ? + ? + ?

TRATAMIENTO DEL

SEDIMENTO CON

NITRATO

- - - - + ? + ?

AERIACION DE LAS

AGUAS PROFUNDAS

+ + - - + + - -

BIOMANIPULACION

CONTROL DE PECES

PLANCTIVOROS

+ + + + + + + +

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 37/76

CULTIVO Y USO DE TARARIRA (Hopliasmalabaricus) EN LA RESTAURACION DE

SISTEMAS ACUATICOS SOMEROS Y EUTROFICOS

PROYECTO PDT 07/16

Depto. Ecología- Facultadde Ciencias-UDELAR

2007http://hydrobio.fcien.edu.uy/

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 38/76

EUTROFIZACION

Proceso de enriquecimiento denutrientes de cualquier cuerpode agua (por factores naturales

o de origen antrópico) que semanifiesta en un aumento de laabundancia y/o biomasa de losproductores primarios.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 39/76

CAUSAS DE LAEUTROFIZACION

•Uso de fertilizantes.

•Uso de detergentes.

•Vertimientos domésticos,agrícolas-ganaderos e

industriales con un contenidoimportante de materia orgánica.

•Principal alteración de lacalidad del agua a nivel nacionaly mundial.

•Perturbación muy frecuente enpaíses agrícolas-ganaderos.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 40/76

OLIGOTROFICO MESO-EUTROFICO HIPEREUTROFICO

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 41/76

El estado turbio suele presentar una menor biodiversidad de aves, pecese invertebrados, y varios problemas de calidad del agua que reducen suutilidad. En particular, el crecimiento no controlado de cianobacterias enlargo turbios provocan serios problemas de sabor y olor en el agua, ypuede causar en algunas circunstancias toxicidad.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 42/76

Los lagos someros puedenpermanecer sin

modificaciones si el aporteexterno de nutrientes

aumenta. Sin embargo,cuando se alcanza ciertonivel crítico estos pueden

cambiar rápidamente de unestado a otro.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 43/76

CONTROLES

DE LABIOMASAALGAL

•Recursos: Luz y nutrientes.

•Sustancias húmicas.

•Pérdida: tiempo de residencia,presión de forrajeo o herbivoría.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 44/76

EUTROFIZACION

Mecanismos de retroalimentación positiva

Nutrientes

Biomasa algal

El incremento y la acumulación de biomasa generacondiciones de hipoxia o anoxia que promueven lamovilización de parte de la carga interna de nutrientesdesde el sedimento a la columna de agua

+

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 45/76

EUTROFIZACION

Mecanismos de retroalimentación positiva

ZooplanctonFitoplancton Planctívoros Piscívoros

+

La disminución o eliminación delos piscívoros asociados alaumento de la biomasa algalinvolucran un conjunto defactores que generan condiciones

estresantes de oxigenación,dificultades en la localizaciónvisual de las presas, y problemasen el reclutamiento debido a ladesaparición de refugios.

-

+

La disminución o ausenciade piscívoros reduceindirectamente la presión

de herbivoría sobre elfitoplancton.

O C O

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 46/76

BIOMASA(kgha-1)

0

10

20

30

40

70

CD JM GR AS CHI PA

BIOMANIPULACION

Restoration of shallow lakes by nutrient control and biomanipulation – the successful strategy varies with lake size and climateJeppesen, E., Meerhoff, M., Jakobsen B., Hansen R.S., Søndergaard, M., Jensen, J.P., Lauridsen, T.L., Mazzeo N. & C. Branco.

Hydrobiologia 2007 Data supply by F. Quintans.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 47/76

La remoción directa de planctívoros es inefectivo con los omnívorosplanctívoros nativos (vivíparos) dominantes en nuestros cuerpos de agua.

La introducción de piscívoros nativos puede ser una alternativa efectiva.

BIOMANIPULACION

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 48/76

Depredadores topes de lagos poco profundos en laslatitudes 30 y 40º S.

Fuente: Proyecto South American Lake Gradient Analysis

Hoplias malabaricus

Oligosarcus spp

BIOMANIPULACION

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 49/76

OBJETIVOS GENERAL Establecer la viabilidad del cultivo de juveniles de Hoplias malabaricus (tararira) y su utilidad en la recuperación de sistemas acuáticos eutróficos. 

ESPECÍFICOS A.- Evaluar la viabilidad de la reproducción natural o artificial de Hopliasmalabaricus. B.- Implementar un sistema de producción de juveniles de H. malabaricus. C.- Determinar experimentalmente los efectos de la introducción de H.malabaricus sobre la calidad del agua de sistemas eutrofizados. D.- Determinar la viabilidad económica del sistema de cultivo de juvenilesdiseñado. E.- Evaluar la factibilidad económica de la aplicación de la técnica debiomanipulación. 

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 50/76

•Colecta deejemplares

•Sistema decultivos ensayados 

CULTIVO

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 51/76

•Cuenca del Río Santa Lucía.

•Importante disponibilidad dereproductores y juveniles en

ecosistemas acuáticos cercanos al sitiode experimentación.

•Artes de pesca específica para cadaclase de tamaño:

Adultos: espineles, nasas, redes dearrastre

Juveniles: pesca eléctrica

COLECTA DE EJEMPLARES

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 52/76

•Raceway dentro deinvernáculo  o enmesocosmos a la intemperie.

•Alimentación: ejemplares

vivos o muertos de Astyanax fasciatus (mojarras),Pseudocorinopoma doriae,Cheirodon interruptus(mojarras), Steindachnerinabiornata (sabalitos),

Oligosarcus hepsetus(dientudos), Charax stenopterus (dientudos),Cnesterodon decemmaculatusy Jenynsia multidentata(madrecitas).

SISTEMA DE CULTIVOENSAYADOS

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 53/76

•Diferencias muy marcadas entre los sistemas dentro del invernáculo ylos mesocosmos a la intemperie en cuanto al cultivo de reproductores.

•Ocurrencia en los raceways de:+Exoftalmia+Lesiones en las branquias y presencia de parásitos patógenos

(Dactylogíridos)+Gran cantidad de parásitos (nemátodos) en el peritoneo de la cavidadabdominal+Parásitos en todo el cuerpo pertenecientes a los géneros Argulus yLernaea 

•Los tratamientos aplicados (baño de formol, sal y sulfato de cobre) nodemostraron efectividad debido a la elevada tasa de mortalidad.

SISTEMA DE CULTIVOENSAYADOS

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 54/76

•El cultivo con agua subterránea con una considerable tasa derenovación produce un desbalance en la comunidad de parásitosasociados a estos peces.

•En condiciones más naturales de cultivo (incluyendo fitoplancton,zooplancton, macroinvertebrados bentónicos y plantas acuáticas, con

un tiempo de renovación semejante a los sistemas acuáticos naturales)existen mecanismos de autocontrol de la comunidad de parásitos queevitan el crecimiento excesivo de algunos grupos que resultan letalespara Hoplias.

•Las diferencias observadas no están exclusivamente relacionadas a

las condiciones físico-químicas y biológicas del agua, la mayortransparencia del agua y las actividades humanas que se realizandentro del invernáculo generan condiciones de estrés adversas para lasobrevivencia de Hoplias.

SISTEMA DE CULTIVO ENSAYADOS(HIPOTESIS DE TRABAJO ACTUALES)

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 55/76

•¿Existen diferencias en el tipo de crecimiento entre los individuosmenores y mayores a 10 cm de longitud estándar?

•¿Estas diferencias se encuentran asociadas a modificaciones del

tracto digestivo en cada grupo?(1) Largo estándar(2) Biomasa(3) Largo total de tracto digestivo (LTD)(4) Largo del estomago (LTS)(5) Largo total del intestino (LTI)(6) Largo del intestino anterior (LIA)(7) Largo de la zona del intestino con ciegos pilóricos(LIPC)(8) Largo del intestino posterior (LIPI)(9) Largo máximo de los ciegos pilóricos (LPC) 

ANALISIS DEL TIPO DE CRECIMIENTO A PARTIRDE LA ESTRUCTURA DE TALLAS DE LAS

POBLACIONES NATURALES

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 56/76

ANALISIS DEL TIPO DE CRECIMIENTO A PARTIR DE LAESTRUCTURA DE TALLAS DE LAS POBLACIONESNATURALES

Log LARGO ESTANDAR (mm)

1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8

Log

BIOMA

SA

(g)

-1

0

1

2

3

4

•Hoplias malabaricuspresenta en la fase inicialde su desarrollo uncrecimiento de tipoalométrico negativo ypositivo cuando losindividuos superan los 10cm.

Regresión lineal parcial entre biomasa (Wt) y largo estándar (Ls). Los círculoscorresponden a G1 (alometría negativa, r2=0.99) y los triángulos representanel G2 (alometría positiva, r2=0.99). G1: Log Wt= -4.37(±0.11) + 2.79(±0.06)log Ls . G2: Log Wt= -5.50(±0.15) + 3.31(±0.07) log Ls. ± error estándar delos parámetros se indican entre paréntesis.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 57/76

ANALISIS DEL TIPO DE CRECIMIENTO A PARTIR DE LAESTRUCTURA DE TALLAS DE LAS POBLACIONESNATURALES

•Hoplias malabaricus cuentacon un intestino adaptado a lapiscivoría independiente de sufase ontogénica.

• HIPOTESIS A: Los juvenilesno podrían aprovechareficientemente el alimento yaque consumen insectos loscuales tienen un elevado

contenido en queratina. Estocondiciona un crecimientoalométrico negativo.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 58/76

ANALISIS DEL TIPO DE CRECIMIENTO APARTIR DE LA ESTRUCTURA DE TALLAS

DE LAS POBLACIONES NATURALES•HIPOTESIS B: El crecimiento alométrico negativo es una respuestageneral que reduce los riesgos de predación, destinando mayorporcentaje de energía al incremento del tamaño vs. biomasa.

•A medida que el ejemplar aumenta de tamaño se incrementa

significativamente la longitud de los ciegos pilóricos. Esto permiteincrementar la superficie total de absorción, y así mantener la tasa deabsorción energética necesaria para mantener el incremento del tamañocorporal.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 59/76

ANALISIS DE CRECIMIENTO ENCONDICIONES EXPERIMENTALES

•Integrando el tipo de dispositivoy el tiempo, la TCRw de la menordensidad fue 40.6% mayor que la

máxima densidad.

•Existieron diferenciassignificativas entre los dispositivos

(F(1,12)= 10.7, p<0.001), siendosignificativamente mayor la TRCw  

de las jaulas sobre las peceras(Tukey, p<0.001)

TASA

DE

CRECIMIENT

O

RELATIVO

(d

-1)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

A

B

C

28 48 61

TIEMPO (días)

TASA

DE

CRECIMIE

NTO

RELATIVO

(d

-1

)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

A

B

C

30 49 62

TIEMPO (días)

TCR=((X2-X1)/(X1*(t2-t1))*100 

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 60/76

ANALISIS DE CRECIMIENTO ENCONDICIONES EXPERIMENTALES

•El porcentaje de asimilación en lamenor densidad fue 39.9% mayor

que en la densidad más altaconsiderada.

•No existieron diferenciassignificativas entre los dispositivos

(F(1,12)= 0.02, p=NS).

Tasa de asimilación: porcentaje de peso ganadocon respecto al consumido para cada tratamiento 

%

DEASIMILAC

ION

0

10

20

30

40

A

B

C

28 48 61

TIEMPO (días)

%

ASIMIL

ACION

0

10

20

30

40

A

B

C

30 49 62

TIEMPO (días)

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 61/76

ANALISIS DE CRECIMIENTO ENCONDICIONES EXPERIMENTALES

•En base a TCRLs en los dispositivos de jaula con alimento vivo, seanalizaron diferentes escenarios del tiempo necesario para elcrecimiento de juveniles desde los 4.5 cm (longitud mínima a la cualobservamos que son capaces de alimentarse de pequeños peces encautiverio) hasta los 12 cm, a la cual en sistemas naturales comienzan

a alimentarse de peces.SUPUESTOS:A.- Las caídas en las TCRLs se estacionan a los 2 meses y semantienen constantes en el tiempo.B.- Los juveniles se alimentan de la misma forma en cualquier épocadel año independientemente de los cambios estacionales detemperatura.

•34 ind/m2. 329 días•64 ind/m2. 411 días•102 ind/m2. 492 días

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 62/76

REPRODUCCION•Desarrollo de una técnica

apropiada para ladeterminación del sexo, estaespecie carece de dimorfismosexual.

•Se implementó la

determinación del sexo através de biopsias ováricas ytesticulares.

•El método consiste en unacateterización, introduciendohasta la gónada una cánula(tubo plástico fino) a travésdel poro genital, para extraerpor succión una pequeñamuestra de gametos.

A B

C D

A B

C D

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 63/76

REPRODUCCION

• Estanques (2x3x0.5m) consedimento y con un 80% de su áreacon vegetación flotante libre.

•En el mes de diciembre seobtuvieron los juveniles en los

mesocosmos, luego de un mes ymedio de haber formado parejas.

•El cuidado parental de las crías se observó durante un período de 4 días,los cuales presentaban una talla de 0.6-0.7 cm de Ls. En el mes de abrillos juveniles alcanzaron una talla aproximada de 4.5 cm de Ls,alimentándose exclusivamente de zooplancton e insectos que colonizaronlos mesoscosmos.

•Los juveniles presentaron una TCRLs de 0.5 d-1.

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 64/76

HIPOTESIS DE TRABAJOLa introducción de Hoplias malabaricus disminuye la abundancia y tallade los pequeños omnívoros planctívoros (por ej. Jenynsia multidentata),generando un efecto en cascada trófica que promueve una menorbiomasa algal.

El efecto en cascada es más notorio en ejemplares pequeños de H.malabaricus (LS<16 cm) en comparación con ejemplares mayores (LS>16 cm).

USO DE HOPLIAS MALABARICUSCOMO HERRAMIENTA DEBIOMANIPULACION

METODOLOGIA

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 65/76

METODOLOGIA

3800 litros de capacidad

(3x2m de superficie, profundidad 0.70 m)Sedimento (arena y materia orgánica)Vegetación acuática:Eichhornia crassipes (1/3 del área superficial) 

Mesocosmos

A) Fitoplancton + Zooplancton

B) Fitoplancton + Zooplancton + J.multidentata (54 individuos por mesocosmo)

C) Fitoplancton+Zooplancton + J.multidentata + H. malabaricus (LS<16 cm, 4individuos por mesocosmo) 

D) Fitoplancton+Zooplancton + J.multidentata + H. malabaricus (LS>16 cm, 3individuos por mesocosmo)

Tratamientos (triplicado)

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 66/76

RESULTADOS

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 67/76

RESULTADOS

RESULTADOS

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 68/76

RESULTADOS

RESULTADOS

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 69/76

RESULTADOS

RESULTADOS

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 70/76

Rank 3 Eqn 13 y=a+blnx

r2=0.639275469 DF Adj r 2=0.634158809 FitStdErr =8.58745759 Fstat=251.652186

a=48.331435

b=-10.391987

0 20 40 60

CHLOROPHYLL A IN VIVO

0

10

20

30

40

50

60

   W

   A   T   E   R   T   R   A   N   S   P   A   R   E   N   C   Y

   (   M   i  n   i   D   i  s   k  c  m   )

RESULTADOS

RESULTADOS

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 71/76

Rank 6 Eqn 8010 y=a+bx c [Power]

r2=0.554446883 DF Adj r 2=0.544899317 FitStdErr =0.573589027 Fstat=87.7302925

a=-36.35198 b=44.130389

c=0.012857949

0 20 40 60

CHLOROPHYLL A IN VIVO

7

7.5

8

8.5

9

9.5

10

10.5

  p   H

RESULTADOS

RESULTADOS

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 72/76

Rank 1 Eqn 8010 y=a+bx c [Power]

r2=0.369667944 DF Adj r 2=0.356160829 FitStdErr =2.14698799 Fstat=41.3458111

a=-19.397499 b=26.825916

c=0.051189117

0 20 40 60

CHLOROPHYLL A IN VIVO

0

2.5

5

7.5

10

12.5

15

17.5

   D   O   (  m  g   /   l   )

RESULTADOS

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 73/76

La introducción de Hopliasmalabaricus disminuye la abundanciay talla de los pequeños omnívorosplanctívoros (por ej. Jenynsiamultidentata), generando un efectoen cascada trófica que promueve unamenor biomasa algal. VERIFICADO

El efecto en cascada es más notorioen ejemplares pequeños de H.malabaricus (LS<16 cm) encomparación con ejemplares

mayores (LS >16 cm). RECHAZADO

CONCLUSIONES

USO DE HOPLIASMALABARICUS COMOHERRAMIENTA DE

BIOMANIPULACION

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 74/76

•Ciclos cerrados deproducción.

•Factibilidad económica

del cultivo en Embalsesdel Río Negro.

•Reducción de costos paraimplementación de latécnica desarrollada.

•Aplicación simultánea depiscívoros activos ypasivos.

PERSPECTIVAS

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 75/76

AUTORESNéstor Mazzeo Franco Teixeira deMello Carlos Iglesias Jovana Vilches Diego Larrea Roberto Ballabio Ana Borthagaray Claudia Fosalba Soledad García 

5/17/2018 03 restauracion_Mazzeo - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/03-restauracionmazzeo 76/76

AGRADECIMIENTOS:Convenio Facultad de Ciencias- Prodie-Ña Ramona-Granja RolandMyriam, Adela, Fernando, Aníbal & Washington.