[resumen.cl]  En la zona centro sur de Chile, cambios de uso de suelo son para uso intensivo con plantaciones de monocultivos agrícolas y forestales han generado una modificación de la vegetación de la riberas y las características de los cursos de agua. Debido a que algunos organismos pueden tolerar estas perturbaciones y otros no, la presencia o ausencia de algunas especies, llamadas bioindicadores puede servir para evaluar cómo la comunidad biológica responde a las perturbaciones antropogénicas. Estudios han evaluado zonas con diferentes coberturas de suelo y ha reportado diferencias en la comunidades acuáticas en torno a la Cordillera de la Costa en la zona centro-sur de Chile. Estas investigaciones han concluido que los cambios de uso de suelo y la conversión de bosques a monocultivos han contribuido a la pérdida de biodiversidad y a generar extinciones locales.

Los cuerpos de agua dulce, como lagos, ríos esteros y las comunidades biológicas que allí viven están amenazados por una serie de actividades tales como: los cambios en el uso de suelo; las rotaciones aceleradas de monocultivos agrícolas o forestales, es decir, el cultivo de una sola especie con miras a una producción de gran escala; la adición de excesivas cantidades de materia orgánica; adición de nutrientes como el nitrógeno o el fósforo; y adición de otros contaminantes persistentes por parte de actividades urbanas, mineras o industriales.

La agricultura a gran escala en zonas planas y la industria de plantaciones forestales en los cerros, reemplazaron a la vegetación nativa original y ahora dominan el paisaje en la zona centro sur de Chile.

Ciclos de deforestación para el establecimiento de monocultivos agrícolas o forestales han transformado y dejado en un estado muy fragmentado a los bosques que caracterizaban anteriormente la región centro sur. Hoy, una significativa proporción de esta zona se encuentra ocupada con plantaciones de monocultivos asociados a una amplia gama de problemáticas socioambientales.

Paisaje de la Cordillera de Nahuelbuta dominado por monocultivos forestales

Por otra parte, el uso de suelo para agroindustria puede incrementar la liberación de varios compuestos, como el nitrógeno y el fósforo a los ecosistemas fluviales. De esta forma se puede acelerar la eutroficación, un proceso que se caracteriza por el excesivo crecimiento vegetal y de algas debido a un incremento en la disponibilidad de uno o mas factores de crecimiento limitantes para la fotosíntesis, tales como la luz solar, el dióxido de carbono y los nutrientes.

Brazos secos del río Purapel, comuna de Cauquenes, en agosto de 2016

La eutroficación ocurre naturalmente a escalas de siglos en el ciclo de vida de los lagos a medida que estos se van llenando con sedimentos. Sin embargo, las actividades antropogénicas aceleran la tasa de cambio y la extensión de la eutroficación. Esto puede ocurrir mediante descargas puntuales y no puntuales de nutrientes limitantes, tales como el nitrógeno y el fósforo a los ecosistemas acuáticos. Esta eutroficación cultural puede generar afloramientos de microalgas teniendo consecuencias para las fuentes de aprovisionamiento de agua, para poblaciones de peces e invertebrados.

Riberas del río Purapel en agosto de 2016

Hasta ahora se sabe que diferentes actividades humanas pueden alterar los procesos físicos, químicos y biológicos asociados con el agua y así modificar la estructura de las comunidades biológicas que residen en estos. De esta forma, los efectos del uso industrial los ecosistemas acuáticos pueden ser registrados mediante las respuestas fisiológicas o adaptativas de especies que sean sensibles a determinados cambios ambientales. El estudio de estas especies, denominadas comúnmente como «bioindicadores» pueden ayudar a conocer el estado de perturbación o de salud del ecosistema acuático. Sin embargo, pocos estudios han evaluado el estado y la evolución reciente de los ecosistemas de agua dulce durante las últimas décadas en Chile.

Ninfa de plecóptera Chiloporter sp. Foto: Carlos Trissciuzzi. 

Los bioindicadores permiten realizar análisis en una zona geográfica amplia y en un tiempo relativamente prolongado. Además presentan una alta sensibilidad para detectar pequeños cambios en la calidad del agua y bajas concentraciones de químicos.

Estero con vegetación nativa en el valle del Lircay, comuna de San Clemente.

La influencia de la vegetación sobre los ecosistemas acuáticos. 

Se sabe que los árboles deciduos, o de hoja caduca, además de arbustos en la zona ribereña del río entregan recursos alimenticios a las comunidades de invertebrados acuáticos. Los árboles de hoja caduca pueden proveer grandes cantidades de materia orgánica en forma de hojas y madera, la que contribuye como fuente de energía para los macroinvertebrados. Las hojas son una de las principales fuentes de alimentación para muchos invertebrados detritívoros, es decir, que se alimentan de materia orgánica en descomposición, y cuando la vegetación es excluida se reduce la abundancia y la biomasa de invertebrados en general.

Vegetación en torno a la ribera del estero

Los árboles al reducir la cantidad de luz que alcanza el río, limitan la producción primaria o cantidad de carbono fijado de la atmósfera en el proceso de la fotosíntesis, manteniendo un sistema sin mayores cantidades de nutrientes. Además la cobertura vegetal tiende a reducir las temperaturas máximas del agua.

Río Putagán, provincia de Linares

Por otra parte, los cursos de agua dominados por pastizales en sus bordes, reciben más directamente luz, permitiendo mayores temperaturas del agua durante el verano, y una mayor producción primaria en comparación con los sistemas forestales.

Los macroinvertebrados de agua dulce como bioindicadores de cambios ambientales

El concepto «macroinvertebrado» es usado frecuentemente para denominar animales invertebrados como insectos, crustáceos, moluscos o anélidos, entre otros. Los macroinvertebrados tienen representantes entre las siguientes categorías de clasificación, llamadas, grupos taxonómicos o taxones: Artropodos, Moluscos, Anelidos, Platyhelmintes, Nematodos y Nematomorfos. Varios grupos taxónomicos de estos Phylum son microscópicos por lo tanto ya no se consideran macroinvertebrados sino como parte de la meiofauna (microcrustáceos y micromoluscos, algunos anélidos y nemátodos, entre otros), según indica un manual de macroinvertebrados publicado en 2010.

Larvas de Ephemeroptera. Foto: Ricardo Ordoñez D. 

Si son nadadores activos forman parte del denominado necton, si habitan la superficie del agua conforman el neuston, y si habitan el fondo forman parte del bentos.

Ninfa de Plecoptera. Foto: Ricardo Ordoñez D. 

En el ambiente bentónico pueden encontrarse materiales orgánicos como los detritos (residuos sólidos provenientes de la descomposición de materia orgánica vegetal o animal), plantas acuáticas, troncos, ramas y hojarascas, además de las rocas o la arena.

Larvas y estuches de Trichoptera. Foto: Ricardo Ordoñez D. 

En términos generales se sabe que la pérdida de la vegetación original puede incrementar la temperatura y la cantidad de la luz que alcanza al ecosistema acuático. Cuando este proceso de disminución de la luz se combina con la eutroficación y cambios en la disponibilidad de alimento en el ecosistema perturbado, pueden generarse un decrecimiento en la cantidad de grupos taxonómicos acuáticos

Monocultivos forestales de eucalipto junto a un estero de la provincia de Arauco. Foto: Agrupación Brazos de Nahuelbuta.

Esto es particularmente preocupante para la zona centro sur de Chile, ya que es es considerada como zona de conservación prioritaria para la biodiversidad, ya que posee un alto endemismo de especies, y es considerado uno de los 34 hotspot (puntos calientes) para la biodiversidad en el mundo.

Guardaparques encuentran cangrejo en estado crítico de conservación en la Reserva Nacional Nonguén en diciembre de 2016.

Establecen diferencias en la comunidad de macroinvertebrados en 5 cuencas hidrográficas de la Araucanía.

Un estudio publicado en 2017 evaluó los efectos de los cambios de uso de suelo en torno a ríos de la región de la Araucanía, con respecto la calidad del agua y la comunidad de macroinvertebrados bentónicos. Fueron muestreados 21 sitios durante 2010 y 2012 (ver figura 1).

Figura 1. Mapa del área de estudio en la costa de la región de La Araucanía en torno a 4 diferentes coberturas de uso de suelo: Bosque Pristino (PF, por sus siglas en inglés), Bosque Nativo (NF, por sus siglas en inglés) Plantación Forestal (FP, por sus siglas inglés) y Agrícola (AGR). Fuente: P. Fierro et al. (2017).

El estudio reportó que la calidad del agua y la comunidad de macroinvertebrados varía significativamente en torno a áreas de uso de suelo, con las plantaciones forestales y sitios agrícolas con las más altas concentraciones de nutrientes, conductividad, sólidos suspendidos y otros parámetros. En general, la diversidad de macroinvertebrados fue más baja para los sitios agrícolas y plantaciones forestales.

Estero en las cercanías de Queule, región de la Araucanía

El estudio concluyó que la calidad de la vegetación ribereña era más alta en los bosques nativos bien conservados y que la diversidad de macroinvertebrados era mayor en ríos con cobertura vegetal nativa que en ríos con cobertura agrícola. Según el estudio, los sistemas nativos presentaron grandes abundancias de larvas de Ephemeropyera y larvas de Plecoptera, mientras que en los sistemas agrícolas, larvas de Diptera y Gastropoda eran más abundantes.

Larva tricóptera Dolophilodes sp. Foto: Erin Hayes-Pontius / Wikimedia Commons

Vertiente desde una quebraba con vegetación nativa en las cercanías de Queule

Establecen un índice de perturbación para la comunidad de macroinvertebrados.

Otro estudio estudio recientemente publicado evaluó distintas cuencas hidrográficas con un índice basado en la composición taxonómica de la comunidad de macroinvertebrados en distintos ecosistemas acuáticos. Se muestrearon sitios entre esteros y ríos de 5 grandes cuencas hidrográficas durante el verano de 2016. Estos incluyeron 26 sitios de referencia poco perturbados, 56 medianamente perturbados y 13 altamente perturbados. Se evaluó la diversidad, composición, estructura de las redes alimentarias y tolerancia a la contaminación. El índice resultante incluyó aspectos como la riqueza, o número de individuos, riqueza de dípteros, la densidad total de macroinvertebrados, el número de ephemeroptera, plecoptera, tricóptera y de depredadores.

Río Achibueno, comuna de Linares

Los investigadores clasificaron los 95 sitios de muestreo en 3 categorías de condición biológica: buena con 46 sitios, regular con 18 sitios y pobre con 31 sitios (ver figura 2)

Figura 2. Localización de los 95 sitios de muestreo en 5 cuencas hidrográficas en la zona centro sur de Chile. Las estrellas representan las principales ciudades. Los sitios fueron clasificados por su perturbación. Los cuadrados representan zonas poco perturbadas. Los círculos grises representan zonas medianamente perturbadas. Los triángulos invertidos representan zonas altamente perturbadas. Fuente: P. Fierro et al. (2018)

Los resultados del estudio mostraron diferencias entre los sitios de acuerdo a su perturbación. Fuente: P. Fierro et al. (2018)

Monocultivos agrícolas en la provincia de Linares.

Monocultivos forestales de pino, matorrales de espino y pastizales junto a la ribera de la Ciénaga del Name, comuna de Cauquenes. Al fondo se observa el paso del incendio «Las Máquinas» ocurrido en enero de 2017.

Establecen diferencias en la comunidad de macroinvertebrados acuáticos entre bosque nativo y plantación en Queule

Otro estudio del mismo autor publicado en 2016 había analizado la composición de la dieta de Trucha arcoiris Oncorhynchus mykiss como un indicador de cambios potenciales en la composición de macroinvertebrados de río sensibles a los cambios entre bosque nativo y plantación forestal de eucaliptos en 12 sitios en la comuna de Queule, región de la Araucanía. (ver figura 3) 

Como los investigadores esperaban, la riqueza y abundancia de macroinvertebrados era claramente mayor en los sitios con bosque nativo que en los sitios dominados por monocultivos.

Figura 3. Mapa del área de estudio en dos cuencas hidrográficas costeras en la región de la Araucanía. Arriba: la cuenca del río Moncul principalmente con plantaciones de monocultivos introducidas. Abajo: la cuenca del río Queule con mayor vegetación nativa. Fuente: Fierro et al., 2016.

Los sitios de muestreo se ubicaron principalmente en 2 cuencas, la del río Moncul localizada en la parte norte y dominada principalmente por Eucalyptus globulus, y el río Queule localizado en la parte sur de la región y dominado por plantaciones forestales de pino, eucalipto y bosque nativo, siendo las especies dominantes Coihue (Nothofagus dombeyi), Hualle (Nothofagus obliqua) y Canelo (Drimys winteri)

Estero atraviesa distintas coberturas de suelo en las cercanías de Queule

Los organismos identificados fueron asignados a siete grupos llamados grupos funcionales de alimentación (FFG, por sus siglas en inglés) entre los cuales están: los trituradores, los colectores-recolectores, colectores filtradores, herbívoros, depredadores, detritívoros y parásitos.

Ninfa plecóptera Udamocercia sp Foto: Héctor Venegas

Los hallazgos de esta investigación mostraron que los cambios en el uso de suelo en el sur de Chile, principalmente durante la plantación de monocultivos de especies exóticas que reemplazaron el bosque nativo parecen afectar los parámetros de: sólidos disueltos, nitratos, cloruros y sulfatos en los cursos de agua. El estudio concluyó que la vegetación introducida puede producir un impacto en las variables ambientales y en las comunidades de macroinvertebrados bentónicos, lo que incide en cambios en cambios en las redes alimentarias de los cursos de agua.

Tricóptero adulto Smicridea sp Foto: naturalista.mx 

Diferencias en predios agrícolas y forestados en Brasil.

Otro estudio había evaluado en 2012 la influencia de uso agroindustrial del suelo y pesticidas en macroinvertebrados en el sudeste de Brasil.

Los resultados de los análisis químicos del agua indicaron significativas diferencias entre los sitios agrícolas y una pequeña diferencia entre los sitios forestados y los con pastizales. Mayores diferencias están relacionadas al enriquecimiento de nutrientes (fosfato, nitrato y amoníaco) y la presencia de pesticidas anticolinesterasicos.

Riqueza de grupos taxonómicos recolectados en sitios con diferentes usos de suelo e la temporada seca (barras negras), en la temporada húmeda (barras grises) y al final de la temporada húmeda (barras blancas) en São Lourenço, Estado de Río de Janeiro Brasil. Fuente: (Egler M. et al., 2012)

Número de individuos recolectados en sitios con diferentes usos de suelo e la temporada seca (barras negras), en la temporada húmeda (barras grises) y al final de la temporada húmeda (barras blancas) en São Lourenço, Estado de Río de Janeiro Brasil. Fuente: (Egler M. et al., 2012)

El estudio indicó que el incremento en el número de coliformes fecales también sugiere que las granjas de agroindustria de animales en confinamiento enjaulados y los desechos domésticos pueden estar influenciando las condiciones ambientales.

Los investigadores señalaron que los impactos en los sitios agrícolas son evidentes. Apuntaron a que cuencas intensamente deforestadas a veces muestran drásticos cambios en la morfología de los ríos. Los investigadores apuntaron la necesidad de reunir más información para establecer medidas e índices biológicos que determinen la condición de los cursos de agua en el país vecino.

Afectación a larvas de macroinvetrebrados entre ríos con monocultivos de eucalipto en la península ibérica.

Otro estudio publicado en 2017 y realizado en el país vasco demostró que el eucalipto, por si solo, tiene efectos letales y subletales sobre larvas de insectos en cursos de agua. Al comparar las larvas alimentadas con hojas de especies nativas, versus las de Eucalyptus, el estudio concluyó que con este árbol introducido aumenta la mortalidad, se reduce el crecimiento y se deteriora la construcción de las cápsulas protectoras de larvas tricópteras. La mortalidad fue al menos 5 veces mayor para las larvas en un ambiente de Eucalyptus, donde también se inhibió el crecimiento y su eficiencia.

También puedes ver: Estudio alerta sobre efectos letales de los eucaliptos para la biodiversidad en ríos y esteros

Representación gráfica de las predicciones del experimento, que: 1) Pobre calidad de hojarasca de Eucalyptus perjudicaría la construcción y 2) los efectos podrían ser mayores a mas altas temperaturas del agua (debido a la mayor demanda metabólica), pero 3) más baja en presencia de depredadores, lo que puede conducir a invertir energía en protección. Fuente: Correa-Araneda et al., 2017.

La agroindustria en el valle central y los monocultivos forestales en la cordillera de la costa están incidiendo negativamente sobre los ecosistemas acuáticos 

Estudios han concluido que si la deforestación del bosque nativo en las cuencas hidrográficas en Chile continúa aumentando, acompañado de un incremento en la plantación de especies exóticas, se puede esperar la desaparición de ciertas especies de macroinvertebrados bentónicos, especialmente en los ecosistemas más vulnerables. De la misma forma, estos estudios reconocieron que el cambio de uso de suelo es el principal factor que afecta la vegetación aledaña al río y a la biodiversidad de ríos en Chile.

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Las consecuencias de la agroindustria y la industria forestal para las redes alimentarias acuáticas y la biodiversidad de macroinvertebrados aún no se comprenden totalmente. Los investigadores que las han estudiado han señalado que en Chile, el uso de bioindicadores para evaluar la calidad del agua aún es limitado y que estos estudios han sido realizados principalmente como parte de investigaciones científicas y no como parte iniciativas que regulen la actividad industrial que interfiera con la calidad del agua. Mientras tanto, apuntan a que en otros países, los bioindicadores son ampliamente utilizados para para evaluar y monitorear la calidad del agua.

El río Loncomilla desemboca en el Maule tras recibir las descargas desde zonas altamente intervenidas en la macrocuenca de los ríos: Putagán, Achibueno, Liguay, Longaví, Perquilauquén y Purapel.

De esta forma las empresas y sus proveedores, tanto de la industria forestal como de la agroindustria, en Chile que elevan sus utilidades con los cambios de cobertura vegetal del suelo y su uso intensivo mediante monocultivos y paquetes agroquímicos, están afectando directa y negativamente a la fauna de agua dulce, decreciendo la abundancia de insectos acuáticos e induciendo posiblemente extinciones locales.

Fotografía principal: río Pingueral rodeado por monocultivos forestales de pino y eucalipto en la comuna de Tomé. 

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