SAFER: Análisis del riesgo que plantea el cambio climático en los ecosistemas de agua dulce de las Américas (CRN 3038)

Información de proyecto

Project brief: El estado de los lagos y las lagunas americanas

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Resultados

Se presenta una síntesis de los resultados más importantes del proyecto. Si desea más información, vea el sitio web del proyecto, sus papers o comuníquese con los investigadores directamente.

Esta red estudia los lagos someros como centinelas de los cambios ambientales. Las variaciones diarias en la concentración de oxígeno disuelto revelaron condiciones autotróficas netas, donde la temperatura, la luz, la altura del agua y la conductividad son los principales reguladores del ecosistema. Estos se ven afectados por las actividades de manejo del agua.

Las encuestas mostraron que las percepciones sociales del valor de los servicios ecosistémicos y del riesgo pueden contribuir a una adaptación realista a los efectos del clima, y que las políticas públicas podrían mejorarse si se reconociera el valor de los ecosistemas que funcionan saludablemente. El cambio climático agrava las vulnerabilidades sociales crónicas dado que los grupos sociales se ven afectados tanto por los cambios ambientales como por las acciones de gestión de riesgos. Al entender las distintas percepciones, respuestas y modos de adaptación a las amenazas climáticas se puede apoyar políticas que reduzcan las desigualdades y la vulnerabilidad.

Se relacionó la variación de la temperatura de la superficie de lagos someros estimada con imágenes MODIS y la intensidad de uso del suelo basada en estimaciones agrícolas, con el Índice Estandarizado de Precipitación-Evapotranspiración (SPEI), el Índice Oceánico de El Niño (ONI) y datos in situ de precipitación anual para años húmedos, secos y normales. Se observó que la frecuencia de máximos de la superficie de los lagos dependían en mayor medida del régimen de precipitación (ENSO) que del área cultivada. El Niño (2002/3) y La Niña (2007/8) afectaron la precipitación en toda la región, con extensiones máximas de los lagos en 2002, y mínimas en 2008. Los resultados contribuyen a la planificación para mitigar las inundaciones y sequías.

Un análisis de múltiples registros proxy con resolución de 20 años de los bosques y lagos de Panamá mostró una transición del sistema alrededor de 1400 EC, que pasó de una alta estacionalidad probablemente debida a una mayor frecuencia de eventos El Niño, a respuestas más lentas bajo las cuales los bosques y los lagos se desacoplaron y comenzaron responder a la temperatura global y a la ocupación humana local. Estas respuestas del pasado indican que el aumento de temperatura en el futuro y la intensificación del ENSO, junto con la influencia humana podrían simplificar la composición de los bosques de altitudes medias con efectos devastadores para la diversidad biológica.

Se desarrolló un análisis de niveles de riesgo para los Servicios Ecosistémicos, con un factor de presión antrópica basado en un Índice Nacional de Desarrollo Humano ajustado por Desigualdad (IHDI) y el normativo Índice de Desempeño Ambiental (EPI); junto con la Línea de Base de Estrés Hídrico actual (BWS) de la cuenca. Las condiciones antrópicas futuras se estimaron a partir de la tendencia a 10 años de IHDI y EPI para cada país. El método aplicado en 6 sitios con una gran variación de condiciones socioambientales muestra que sobre el riesgo hay una mayor incidencia de la presión del clima en una región altamente desarrollada, mientras que en regiones menos desarrolladas, los factores vinculados con la actividad humana cobran mayor importancia. El SRA es de más fácil aplicación que las evaluaciones más detalladas a los fines de la comparación entre cuencas y regiones, lo que permite priorizar los esfuerzos de mitigación.

Un análisis inicial de datos in situ y satelitales de temperatura de lagos para el período 1985-2009 reveló un incremento en la temperatura de superficie promedio para el verano de 0,34 °C por década. El ritmo del calentamiento depende del clima y las características locales. La consistencia regional del calentamiento de los lagos es escasa. Los lagos que se calientan más rápidamente están distribuidos geográficamente y se ven afectados por la interacción entre diferentes factores climáticos: los lagos con cobertura estacional de hielo, cuya temperatura y radiación solar aumentan y la cobertura de nubes disminuye (0,72 °C por década); o los lagos tropicales con temperatura y radiación solar crecientes (0,53 °C por década). Es necesario tomar en cuenta estos impactos climáticos y vulnerabilidades en los esfuerzos de adaptación para lagos.

Una encuesta sobre el uso de los datos de lagos de alta frecuencia en 46 sitios GLEON mostró que en 69% de los casos, los datos de boyas GLEON eran usados fuera del sector académico, para 1) comunicación con ciudadanos, 2) educación de estudiantes y docentes, 3) contribución a la toma de decisiones. La red de GLEON permite la difusión de ideas y herramientas para una comunicación efectiva y promueve el compromiso de los científicos en la protección, restauración y manejo de los lagos.
La respuesta de calentamiento en los lagos depende del tiempo de residencia del agua, el momento y naturaleza de los afluentes y el uso local del suelo. Los Andes australes (42° S) permiten un análisis de gran escala a través de uno de los gradientes bioclimáticos más fuertes del mundo: desde precipitaciones superiores a los 2500 mm/año por vientos del oeste provenientes del Pacífico y la orografía en bosques lluviosos costeros templados, hasta 160 mm/año en la fría estepa de Argentina. Los lagos distróficos en la costa del Pacífico, lagos (ultra)oligotróficos en la Cordillera y lagos eutróficos de cuencas endorreicas en la estepa fría.

Para poder utilizar estos lagos como centinelas a través de gradientes de forzantes físicos y sociales, se combinaron cinco enfoques: (1) monitoreo in situ del forzante climático y la respuesta de los lagos utilizando boyas; (2) teledetección (MODIS, SPOT, Landsat etc.) para cubrir la escala de los sistemas lacustres; (3) reconstrucciones paleoecológicas; (4) modelación de respuestas de los servicios ecosistémicos de los lagos; (5)Investigación Participativa orientada a la Comunidad. El compromiso de la comunidad aportó los primeros pasos para el establecimiento de un programa gemelo sobre lagos entre Lake Sunapee Protection Association (LSPA, New Hampshire, EE.UU.) y la Sociedad de Fomento de la Laguna La Salada (Pedro Luro, Argentina).

Divulgación

Influencias climáticas y antrópicas en los lagos de la cuenca del río Senguer: hacia soluciones consensuadas con los actores sociales y tomadores de decisión

Director: PERILLO, Gerardo
U. Ejecutora: Instituto Argentino de Oceanografía (IADO), Bahía Blanca

La variabilidad climática y la presión humana producen alteración del flujo basal, magnitud y momento de las inundaciones, procesos convectivos y otros cambios hidro-meteorológicos en ríos, lagos y embalses, impactando los ecosistemas (eutrofización, contaminación, acidificación, especies invasoras, sobreexplotación, destrucción de hábitat, etc.) y en los servicios que éstos prestan a la comunidad. El proyecto analiza estos procesos y los riesgos sobre los servicios ecosistémicos (SE) asociados en un grupo de cuatro lagos en la cuenca del río Senguer (Chubut), que están correlacionados con un grupo de 5 lagos ubicados en la misma latitud sobre territorio chileno. Esto constituye la primera transecta transcontinental de monitoreo de lagos a nivel mundial.

Investigadores del proyecto

Gerardo M. E. Perillo (gmeperillo@criba.edu.ar)
Instituto Argentino de Oceanografía (CONICET-UNS), Argentina

James Rusak (jim.rusak@ontario.ca)
Queen’s University y the Ontario Ministry of the Environment, Canadá

María Isabel Velez Caicedo (maria.velez.caicedo@uregina.ca)
University of Regina, Canadá

Brian Reid (brian.reid@ciep.cl)
Universidad Austral de Chile, Chile

Jaime Humberto Escobar Jaramillo (jhescobar@uninorte.edu.co)
Universidad del Norte, Colombia

Daniel Conde (vladddcc@gmail.com)
Universidad de la República, Uruguay

Thomas Harmon (tharmon@ucmerced.edu)
University of California, EEUU.

Estudiantes

Alexis Rodriguez, grado, Universidad de la República, Uruguay.
Alvaro Oñat, mestría, Universidad de Concepción, Chile.
Ana Clara Longo,doctorado, Universidad Nacional de Cuyo, Argentina.
Andrea Soledad Brendel, doctorado , Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Argentina.
Belén Alfonso, doctorado,IADO-CONICET, Argentina.
Bertoni María Belén, doctorado, Universidad de Buenos Aires, Argentina.
Camila Nerea Carrascal, grado , Universidad Nacional del Sur, Argentina.
Carina Seitz Rotte, doctorado,IADO-CONICET, Argentina.
Carla Alejandra Baleani, grado, Universidad Nacional del Sur, Argentina.
Carolina Lescano, grado, Universidad de la República, Uruguay.
Elena Rodó, maestría, Universidad de la República, Uruguay.
Enrique Carrasco, grado, Universidad de Concepción, Chile.
Esteban Flores, maestría, Universidad de Concepción, Chile.
Facundo Scordo, doctorado, IADO-CONICET, Argentina.
Federico Ferrelli, doctorado, Universidad Nacional del Sur, Argentina.
Federico Pérez, grado, Universidad de la República, Uruguay.
Federico Quintans , doctorado, Universidad de la República, Uruguay.
Féliz Ignacio Contreras , doctorado, Universidad Nacional del Nordeste, Argentina.
Francisco Fagiani , grado, Universidad Nacional del Sur, Argentina.
Henry Pai , doctorado, , University of California, USA.
Josefina Zunino, doctorado, IADO-CONICET, Argentina.
Laura Marrero , maestría, Universidad de la República, Uruguay.
Manuel Tolza , grado, Universidad Nacional del Sur, Argentina.
María Belén Bertoni , doctorado, , Universidad de Buenos Aires, Argentina.
María Florencia Zabaloy , doctorado, Universidad Nacional del Sur, Argentina.
Maria Maria Ibañez , doctorado, Universidad Nacional del Sur, Argentina.
Mariana Nin ,maestría, Universidad de la República, Uruguay.
Mariana Ruibal , maestría, Universidad de la República, Uruguay.
Martina Diaz ,otros, Universidad de la República, Uruguay.
Matías Nicolás Schernenco , grado, Universidad Nacional del Sur, Argentina.
Michael Lavender , doctorado, , Queen’s University, Canadá.
Natalia Elisabet Rios , grado, Universidad Nacional del Sur, Argentina.
Obinna Ugorji , maestría, , Univertsity of Regina, Nigeria.
Roxanna Ayllon , doctorado, , Universidad Austral de Chile, Perú.
Sandra Vilamizar Amaya , doctorado, , University of California, Colombia.
Silvio Ospino , otros, Universidad del Norte, Colombia.
Valeria Vitale , grado, Universidad Nacional del Sur, Argentina.
Vanesa Perillo , doctorado, , University of Vermont, Argentina.
Vanina Aliaga , doctorado, IADO-CONICET, Argentina.
Viviana Roldán , maestría, Universidad de la República, Uruguay.
Ximena Lagos , maestría, , Universidad de la República, Uruguay.
Yuliana Serna , doctorado, Universidad del Norte, Colombia.
Yunuen Tilmotzin , otros, Universidad de Puebla, México.

Resumen ejecutivo

La variabilidad climática impone una variedad de cambios hidrometeorológicos regionales en el flujo y almacenamiento de agua a través de las cuencas y, por ende, en los ecosistemas de agua dulce y los servicios que brindan a la humanidad. Las amenazas adicionales al funcionamiento y servicios ecosistémicos son la eutrofización, la contaminación por productos químicos tóxicos, la acidificación, las especies invasoras, la sobrepesca y la destrucción de hábitats. Las interacciones entre las variaciones del clima y esas amenazas son poco conocidas y difíciles de estimar. Además, como el valor de los servicios ecosistémicos también varía según las necesidades humanas de cada región, evaluar (y mitigar) las amenazas mencionadas requerirá un enfoque multidisciplinario que considere aspectos científicos, socioeconómicos y culturales.

Una de las hipótesis del proyecto es que, en los sistemas de agua dulce y sus cuencas adyacentes, los cambios previstos en el clima alterarán el ciclo hidrológico, variación ésta que puede evaluarse a partir del caudal de agua dulce, los sedimentos fluviales, los nutrientes o los metales pesados. Es posible, además, que surjan nuevas interacciones entre los efectos del cambio climático y los múltiples factores de estrés de origen humano. Como consecuencia de los cambios en las condiciones geomorfológicas, físicas, biológicas y biogeoquímicas, los servicios ecosistémicos provistos por los sistemas de agua dulce también cambiarán significativamente, a veces para mejor y otras para peor. Las fuentes de la variabilidad de corto plazo relacionada con el tiempo meteorológico representan un problema diferente, aunque también tienen el potencial de alterar dramáticamente los servicios de los ecosistemas de agua dulce.

Los objetivos de este proyecto son 1) utilizar los ecosistemas de agua dulce como “centinelas” o “sensores” de la variabilidad climática y de los procesos en sus cuencas e investigar sus interacciones con varios otros factores de estrés con el fin de evaluar los riesgos a los servicios ecosistémicos en las Américas, y 2) definir estrategias de gestión y mitigación que sean factibles técnica y económicamente, así como culturalmente aceptables.

Para lograr estos objetivos i) se estudiará la distribución regional de servicios ecosistémicos asociados con las aguas continentales; ii) se estimarán los efectos de la variabilidad climática en los lagos y sus cuencas en diferentes regiones climáticas con diversas características geomorfológicas, utilizando técnicas neo- y paleo-limnológicas; iii) se definirán proxies que puedan usarse para medir los servicios ecosistémicos de los lagos y sus cuencas hidrográficas; iv) se completarán los vacíos en los conocimientos y métodos con el fin de permitir la implementación de una metodología armonizada basada en ecosistemas, así como un acercamiento mediante sistemas de bases de datos para lagos y cuencas hidrográficas americanas; v) se evaluarán los efectos del cambio climático en la calidad y cantidad de agua, así como las condiciones de sanidad en las comunidades menos privilegiadas, como forma de reducir la pobreza.

Además, estas actividades permitirán capacitar a la próxima generación de científicos naturales y sociales en materia de investigación internacional e interdisciplinaria con resultados relevantes para la política.

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