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Estado de contaminación del Humedal. Causas por la mortandad de los cisnes de cuello negro.

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    UACH 2008: Factores ambientales en humedal del ro Cruces y tolerancia trmica delLuchecillo.

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    UACH 2008: Factores ambientales en humedal del ro Cruces y tolerancia trmica delLuchecillo.

    INDICE

    Pgina

    1. RESUMEN EJECUTIVO 1

    2. EL HUMEDAL DEL RIO CRUCES, SANTUARIO DELA NATURALEZA E INVESTIGACION CIENTIFICACARLOS ANWANDTER 7

    2.1. Los cambios ambientales ocurrentes en elhumedal del ro Cruces durante el ao 2004 7

    2.2. Las conclusiones de los estudios de la UniversidadAustral de Chi le 9

    3. EL ESTUDIO ELABORACIN DE UN MODELO CONCEPTUALDEL ECOSISTEMA DEL HUMEDAL DEL RO CRUCES(Facul tad de Ciencias, Universidad de Chile) 18

    3.1. Antecedentes 18

    3.2. Objetivos 18

    3.3. La hiptesis de Marn et al. (2008 a, b) 19

    3.4. Observaciones al estudio de Marn et al. (2008 a, b) 24

    4. EL PRESENTE ESTUDIO 39

    4.1. Fundamentacin y objetivos 39

    4.2. Marco terico 41

    4.2.1. Temperatura del aire, precip itaciones y caudales hdricos 41

    4.2.2. Hidrodinmica 43

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    4.2.3. Fotosntesis y cambios en condic iones de vida delas plantas 45

    5. MATERIAL Y METODOS 46

    5.1. En relacin a objetivo especfico i: anlisis de latemperatura del aire durante el invierno del ao 2008en el humedal del ro Cruces y ro Calle Calle 46

    5.2. En relacin a objetivo especfico ii: anlisis deregistros h istricos diarios de temperatura mnima delaire y precipitaciones en Valdivia y caudal del roCruces en Rucaco 49

    5.3. En relacin a objetivo especfico iii: anlisis dela variabilidad de la temperatura del aire y delagua en el humedal del ro Cruces y ro Calle Calle 51

    5.4. En relacin a objetivo especfico iv: anlisis decaudales y variabil idad mareal en el humedal delro Cruces 52

    5.5. En relacin a objetivo especfico v: tolerancia delLuchecillo a temperaturas extremas del agua 53

    6. RESULTADOS 55

    6.1. Temperatura del aire durante el invierno del ao 2008en el humedal del ro Cruces y ro Calle Calle 55

    6.2. Variabilidad histr ica de la temperatura mnima del aire yprecipitaciones en Valdivia y caudal del ro Crucesen Rucaco 57

    6.3. Variabilidad de la temperatura del aire y del aguaen diferentes si tios del humedal del ro Cruces y roCalle Calle 74

    6.4. Hidrod inmica 77

    6.5. Tolerancia del Luchecillo a temperaturas extremasdel agua 79

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    1. RESUMEN EJECUTIVO

    Durante el invierno del ao 2004, se observ una alta emigracin y mortalidad

    del Cisne de cuello negro (Cygnus melancorhyphus), en el humedal del ro Cruces

    (Valdivia), el principal sitio reproductivo de esta especie en el rea neotropical de

    Sudamrica. Tambin se observ una reduccin significativa en la distribucin

    espacial y cobertura de la macrfita Egeria densa (Luchecillo), fuente primaria de

    alimento para los Cisnes de cuello negro y otras aves herbvoras del humedal. Para

    evaluar las causas de estos cambios ambientales, la Comisin Nacional del Medio

    Ambiente (CONAMA), contrat a la Universidad Austral de Chile para llevar a cabo el

    Estudio sobre origen de mortalidades y disminucin poblacional de aves acuticas en

    el Santuario de la Naturaleza Carlos Anwandter, en la Provincia de Valdivia, cuyasprincipales conclusiones fueron: i) los Cisnes de cuello negro murieron de emaciacin

    o enflaquecimiento extremo (debido a la desaparicin de su alimento, el Luchecillo),

    acompaada de intoxicacin por hierro (hemocromatosis) y una alta carga parasitaria;

    ii) la abundancia poblacional de otras aves herbvoras como Taguas y Taguitas,

    tambin result afectada por la desaparicin del Luchecillo; iii) el Luchecillo fue

    afectado negativamente por la alta carga de metales pesados (primariamente hierro),

    que se deposit sobre sus hojas; iv) la causa ms probable de la precipitacin de

    esos metales, estuvo relacionada a las altas cargas de qumicos provenientes de la

    planta Valdivia de Celulosa Arauco y Constitucin S.A. ubicada aproximadamente 20

    Km aguas arriba del humedal; v) la calidad de agua del ro Cruces cambi

    significativamente, despus que esa planta empez a producir en Febrero del ao

    2004, y vi) fenmenos naturales de macroescala y que operan ms all de la cuenca

    (e.g. radiacin ultravioleta, cambios interanuales en precipitaciones y caudales

    hdricos), no estuvieron involucrados en los cambios ambientales que se originaron

    durante el ao 2004 en el humedal del ro Cruces y cauces tributarios.

    Recientemente, investigadores de la Facultad de Ciencias de la Universidad de

    Chile (Marn et al.2008 a), han propuesto que durante el mes de mayo de 2004 se

    produjeron en la zona del humedal de ro Cruces las tres condiciones que, para

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    aos

    1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

    n

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    tem

    eraturamnimaC

    -6

    -4

    -2

    0

    otros ecosistemas, han demostraron erradican a Egeria densa: (1) bajos caudales

    que producen exposicin de los sedimentos en zonas bajas (baados), (2)

    ausencia de lluvias y, (3) tres eventos fros (copia textual). En resumen, Marn et al.

    (2008 a, b) postulan que los cambios observados en el humedal del ro Cruces durante

    el ao 2004, pueden ser explicados por variabilidad ambiental natural. Por lo tanto, el

    objetivo general de este estudio es revisar los fundamentos y evidencia emprica sobre

    la cual se sustenta la hiptesis presentada por los investigadores de la Universidad de

    Chile. Para cumplir con este objetivo se realizaron los siguientes estudios: i) anlisis de

    los datos de temperatura mnima del aire, precipitaciones y caudal hdrico, registrados

    en el rea de Valdivia durante las ltimas cuatro dcadas, ii) evaluacin de la

    representatividad espacial de sedimentos expuestos durante marea baja y en

    condiciones de bajo caudal, iii) efecto de las mareas y caudal sobre la altura del espejode agua en el humedal del ro Cruces, iv) variabilidad espacial y temporal de la

    temperatura mnima del aire y del agua en el humedal, y v) evaluacin del efecto de

    temperaturas bajas sobre la funcionalidad fotosinttica de Egeria densa.

    El anlisis de la informacin meteorolgica disponible en el Instituto de

    Geociencias de la Universidad Austral de Chile, evidencia que la frecuencia e intensidad

    de las heladas (< 0 C) ocurridas durante Mayo del ao 2004, fue menor a las que se

    han registrado en el mismo mes durante muchos de los aos anteriores (ver Fig.

    siguiente).

    Frecuencia (n) eintensidad de heladasdurante el mes deMayo, perodo 1960-2007. Mayo del ao2004 se destaca enrojo. La lnea horizontal

    del mismo color indicala temperatura ms bajamedida durante esemes (-1.8 C), a la vezque la lnea negra unelos valores de lastemperaturas ms bajasdurante Mayo de otrosaos.

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    Marn et al.(2008 a, b) sostienen que Mayo del ao 2004, fue un mes en el cual

    el caudal del ro Cruces fue particularmente bajo. Sin embargo, caudales similares y

    an ms bajos que los registrados durante Mayo del ao 2004 han sido registrados en

    varias ocasiones en las ltimas tres dcadas (ver Fig. siguiente). En resumen,

    temperaturas bajas del aire y caudales bajos, han sido registrados con anterioridad a

    Mayo del ao 2004.

    Anomalas del caudaldel ro Cruces enRucaco, durante el mesde Mayo. Los datos segrafican en relacin alpromedio histrico para

    ese mes (86.67 m

    3

    /s),indicado por la lneahorizontal negra. Loscrculos rojos son aosen que los valores decaudal del ro duranteMayo de otros aos,fueron similares al deMayo del ao 2004.

    El mes de Mayo del ao 2004, propuesto por Marn et al. 2008 (a, b), como el

    periodo en el que habra ocurrido el evento inicial que gatill la mortalidad masiva de

    Egeria densa en el humedal del ro Cruces y cauces tributarios, se caracteriz por

    presentar 9 das con temperaturas bajo cero C, 28 das con precipitaciones entre 0 y 2

    mm y una dominancia de eventos de caudal con 20 - 25 m 3/s (cuatro das con caudales

    menores). Nuestro estudio demuestra que los eventos extremos propuestos por Marin

    et al. (2008 a, b) ocurrieron en forma simultnea slo el 22 de Mayo del ao 2004. Esta

    situacin emerge de la definicin de un caudal bajo. Marin et al. (2008 a) (pg. 61)

    sostienen que el caudal de Mayo del ao 2004 es bajo en relacin al promediohistrico observado entre los aos 1969 y 2004. Sin embargo, este caudal bajo ya

    haba sido registrado en Mayo de aos anteriores. El uso en nuestros anlisis de un

    valor de 30 m3/s como un valor de caudal bajo, result en la determinacin de la co-

    ocurrencia de siete eventos extremos durante Mayo del ao 2004, nmero ms alto que

    aos

    70 71 72 7374 757677787980818283848586878889909192939495969798990001020304050607

    caudalm

    3/s

    -100

    -50

    0

    50

    100

    150

    200

    250