THE NATURE CONSERVANCY - TNC
Una de las organizaciones de conservación mas grandes del mundo Basada en ciencia No confrontacional Fundada en 1.951 Oficinas en 34 países 3,500 empleados 20 años de trabajo en Colombia
© Mark Godfrey
Manejo integrado de la cuenca hidrográfica Magdalena - Cauca y herramientas para su gestión. Fondos de Agua como modelo de gestión Simposio sobre Bosques y Agua: Integrando Ciencia, Gestion y Percepcion Publica Jardin Botanico, Medelllín, agosto 26 del 2013. José Yunis Mebarak, The Nature Conservancy
La presentación
I. II. III. IV. V.
Contexto cuenca Magdalena Nociones básicas sobre los ríos Problemas en la cuenca Qué hacer? Reflexiones finales
I. Contexto Cuenca Magdalena 274.000 km2 - 24% territorio nacional Longitud de 1540 km
5° cuenca más importante en flujos de Suramérica 40 especies de interés pesquero 33 millones de personas
729 municipios forman la cuenca, 128 en su ribera
Características Físicas
Características naturales Mayor variedad de ecosistemas en Sur América (105 tipos) 213 especies de peces (25% endémicas) 113 especies de aves acuáticas (31 migratorias). De la nieve al mar. El Magdalena en 200 km baja 3000 metros
©Tim Boucherr
Eje de producción 80% población y PIB 75% producción agropecuaria 70% energía hidroeléctrica 90% termoeléctrica 40% Carbón Fuente principal de pesquerías Agua para 33 millones de personas
? © Ochoa
Qué preguntas hacer?
– – – – –
Cómo responder aumento poblacion, plan desarrollo? Qué conservar y qué caudales mantener? Cómo adaptarnos a los escenarios de cambio climático? Cómo enfrentar el deterioro de la calidad del agua? Cómo compensar pérdida de biodiversidad y servicios ambientales?
… en fin, cómo gestionar de manera integral el agua?
Hip贸tesis... Integridad de los ecosistemas
Servicios
Bienestar Humano
II. Nociones básicas sobre ríos…
4 Dimensiones – Longitudinal
– Lateral – Vertical – Temporal
El rio es un continuo‌
Cabeceras, PequeĂąos tributarios
Cauces medianos Tributarios mayores
Curso principal
Cambios desde la parte alta a las zonas bajas
Seis atributos clave a la integridad de los ecosistemas de agua dulce Régimen de energía Conectividad Composición biótica
Hábitat físico
Régimen hidrológico
Calidad del agua
Amenazas a la integridad de los ecosistemas de agua dulce Represas & embalses, Agricultura intensiva
Minería, consolidación de bancos, sedimentación, deforestación
Régimen Hidrológico
Calidad de Agua
Hábitat Físico
Agricultura descargas urbanas minería
Integridad
Deforestación, pérdida de hábitat cerca de los ríos y Lagos, infraestructura
Oferta Energía /Carbón
Conectividad
Represas, diques, infraestructura
Composición Biótica
Sobrepesca, especies invasoras/exóticas
Requerimientos de flujo para especies y ecosistemas
Flujo agua
2000
Habitats para la alimentaci贸n bosque inundable 1600 Eclosi贸n Alimentaci贸n y 1200 crecimiento en h谩bitats riparios 800
400
0
Migraciones de adultos
No solo para sistemas acuåticos‌
Hidrología y límites de alteración
Regulación de flujos por presas
Flujo
Flujo
Alteración régimen hidrológico por presas o diques
Tiempo
Tiempo
Pierdo Conectividad
Alta productividad
• Alta productividad superficial, baja velocidad del agua • Vegetación de Planos inundables Área perdida para el ecosistema
Alta productividad
Laguna Rio
Planeacion del desarrollo, negociaciones sectoriales
H谩bitats de Oviposici贸n
Migraciones
Pesca en Planos Inundables
Mayor racionalidad en las decisiones
H谩bitat de Oviposici贸n Caudales Ecol贸gicos
Pesca en llanos inundables
DIQUES LATERALES‌ menos conectividades
HĂĄbitats de planicies = productividad
Peces en hĂĄbitats de rĂo
Peces criados en Habitat de planicie
III. Problemas en la cuenca Pérdida de cobertura vegetal natural y hábitats
Contaminación del agua / Incremento de sedimento Reducción del recurso pesquero Alteración del régimen hidrológico
Pérdida de conectividad Cambio climático y aumento de daños por variabilidad climática
Aumento de la población Impactos en ecosistemas marinos
PĂŠrdida de cobertura natural Cobertura natural remanente (23%)
PÊrdida de habitats‌
Incremento de sedimentaci贸n y nutrientes/contaminaci贸n agropecuaria
Contaminación del agua por minería, bajo Cauca-Nechí
P茅rdida de la producci贸n pesquera 80.000 ton 90000
Desembarcos pesqueros (1974-2009)
80000 70000
Toneladas
60000 50000 40000 30000
7.000 ton
20000 10000 0
1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
(Lasso et al. 2011, fuentes: INDERENA, INPA, INCODER, MADR, CCI)
Alteración hidrológica
Figura 1: Serie da caudales diarios -El boqueron-
Figura 2: Serie da caudales mensuales -El boqueron-
Figura 3: Serie da caudales anuales -El boqueron-
Hidroeléctrica de Prado Inicio de operaciones en 1973 Año de construcción 1971 Área del embalse 42Km2
Aumento de daños por variabilidad climática (inundaciones) OLA INVERNAL 2010-11
• 448 fallecidos • 1.9 millones de damnificados • Pérdidas 2% PIB (10 billones de pesos) • 1.060.000 has afectadas
© Gobierno Antioquia
Y…en ecosistemas marinos? 22
MAPA DE FIDALGO 1817: Atlas de Mapas Antiguos de Colombia de los siglos XVI al siglo XIX - Litografía Arco.
IV. Y entonces… qué hacemos? • Ampliamos la perspectiva!!! • Identificamos y entendemos valores ambientales más importantes y la conectividad entre el río y sus planicies • Trabajamos con límites de alteración hidrológica y flujos ambientales a escala suficiente
Entendemos la conexi贸n entre el rio y sus planicies
Hipótesis de la respuesta ecológica a la alteración hidrológica
1.0
Proporción inicial de peces
CONDICIÓN ECOLÓGICA
Determinar condiciones ecológicas aceptables y definir objetivos de caudal ambiental 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 -
Impacto inaceptable en el recurso
Impacto aceptable en el recurso
0.3 0.2 0.1 0.0
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Proporción de caudal removido
RECOMENDACIÓN (NORMA) DE CAUDAL ECOLOGICO
1.0
漏 Mark Godfrey
1. Avances Manejo Integrado Cuenca 2. Herramienta para la gesti贸n del agua
SOBRELAPAMIENTO DE PRIORIDADES EN PORTAFOLIOS Coincidencias
Ext (Has)
0
55.266.963
1
25.337.572
2
20.356.954
3
8.250.174
4
3.080.679
5
1.388.211
6
441.175
7
195.181
8
92.456
9
19.843
Total general
114.429.208
Coincidencias entre Coberturas
60.000.000
Hectareas
50.000.000 40.000.000 30.000.000 20.000.000 10.000.000 -
SINAP-Corzo et al., 2012
0
1
2
3
4
5
6
Numero de coincidencias
7
8
9
Clasificaciรณn jerรกrquica y anidada
Eco regiones de agua dulce
Unidades ecolรณgicas de drenaje Sistemas ecolรณgicos de agua dulce Macro hรกbitats
1 2 3 4 5 Clase 1. 100 - 1.000 km2 (467) Clase 2. 1000 - 10.000 km2 ( 33) Clase 3. 10.000 y 100.000 km2 (4) Clase 4. 100.000 y 1.000.000 km2 (1) Clase 5. > 1.000.000 km2
Información Biofísica Lluvia, Nieve, Glaciares
Clima
Química, Sustrato, Sedimentos, Fuentes agua
Gradiente, Morfología Valle
Geomorfología
Geología
Clasificación de los Sistemas Ecológicos de la Cuenca Magdalena – Cauca
De acuerdo a propiedades biofísicas: clima, geología, geomorfología, hidrografía
505 Unidades espaciales Distribuidas en: 105 clases de sistemas # de clases
Cabeceras
Tributarios Grandes Tributarios Cauce principal
Cabeceras
83
Tributarios
17
Grandes tributarios
4
Cauce principal
1
Condición natural y grado de amenaza
Régimen Hidrológico
Calidad de Agua
Hábitat Físico
Integridad
Oferta Energía /Carbón
Conectividad Composición Biótica
Captura de la representativad de la biodiversidad acuatica, datos espaciales disponibles para peces
Todos los registros disponibles
Registros sp. endemicas
Registros sp. status IUNC
86 SITIOS PRIORITARIOS 25% del área total de la Cuenca Área (km2 )
% del área total
Corto plazo
26,347
9.67
Mediano plazo
14,721
5.40
7,271
10.0
48,339
25.0
Largo plazo Total subprioritarios
Incluídos en PMC de Cormagdalena, destinados
15 mil millones de pesos para protección
ALTERACIONES HIDROLÓGICAS
•¿QUÉ TAN SEVERAS SON? •¿HASTA DÓNDE PODEMOS ALTERAR?
Caudales Ambientales Regionales (ELOHA)
Clasificación de Ríos
Páramo
Alta Montaña
Montaña Media
Piedemonte
Low Mountain
6 Familias 23 Subfamilias
Fichas de caracterización
Baja Montaña
Planicies
PARAMO MONOMODAL
PÁRAMO MONOMODAL
Gráfica COMPONENTES DEL RÉGIMEN HIDROLÓGICO
RELACIONES
1
* Los caudales bajos extremos permiten el aumento de la riqueza de macroinvertebrados en comparación con períodos de caudal alto en CAUDALES BAJOS EXTREMOS los que son arrastrados por la corriente. * La magnitud y duración de los caudales bajos extremos permiten el aumento de la biomasa de diatomeas (períodos enero-marzo).
CAUDALES BAJOS
CAUDALES ALTOS
2
* La duración de los caudales bajos permite el crecimiento de juveniles de peces por la mayor oferta alimenticia en términos de biomasa de insectos. * La duración de los caudales bajos permite la acumulación de materia orgánica particulada gruesa, produciendo un aumento de la abundacia de las larvas de insectos trituradores en la corriente. * La magnitud y duración de caudales altos son necesarias para el arrrastre de sedimentos finos y reubicación de fracciones gruesas, favoreciendo la heterogeneidad de mesohábitats bentónicos
3
4
* Las tasas de cambio (y posiblemente las inversiones del flujo) son una señal requerida por los peces para el inicio del proceso de maduración gonadal. * La magnitud y frecuencia de las pequeñas inundaciones generan mayor densidad de invertebrados en deriva.
PEQUEÑAS INUNDACIONES * Las tasas de cambio (y posiblemente las inversiones del flujo) son una señal requerida por los peces para el inicio del proceso de maduración gonadal.
5
6
Alteración Hidrológica Reducción en la magnitud de los flujos bajos extremos Aumento en la duración de los flujos bajos extremos Reducción en la magnitud de los flujos bajos extremos Aumento en la duración de los flujos bajos extremos Reducción en la frecuencia de los flujos altos Aumento en la frecuencia de los flujos altos
Relación Alteración Hidrológica-Respuesta Ecológica La riqueza de macroinvertebrados pertenecientes a los grupos EPT en sustrato rocoso se mantiene hasta un umbral máximo de alteración, descendiendo rápidamdente una vez superado este umbral. Un aumento en la duración de los flujos bajos extremos por encima de tres meses implicará una reducción en la riqueza de las taxa correspondientes a los grupos EPT La biomasa de diatomeas del perifiton aumenta inicialmente como respuesta a la reducción de la magnitud del flujo hasta un umbral en el que empieza a decaer exponencialmente Un aumento en la duración de flujos bajos extremos (más de dos semanas de sequia) ocasiona una disminución drástica o hasta desaparición de la comunidad de Diatomeas. Una reducción en la frecuencia de los flujos altos generaría una acumulación de las fracciones particuladas finas (< 1 mm)en el lecho del río (Orgánica e inorgánica). Un aumento en la frecuencia de los flujos altos generaría una acumulación de las fracciones particuladas gruesas (>1mm) en el lecho del río.
Water Evaluation and Planning • Modelo de hidrología integrada de cuencas y planeación de recursos hídricos • Interface grafica basada en capas de GIS y arrastrepegado de elementos hidrológicos • Modelación del balance hídrico • Capacidad para manejo de escenarios • Integración de hidrología, calidad del agua y módulos financieros − Operación de embalses y generación hidroeléctrica − Requerimientos del ecosistema − Acoplamiento con otros modelos: MODFLOW, QUAL2K y rutinas VB , IHA
Herramienta para la Gestión del Agua
Modelo hidrológico y de sedimentos (WEAP) Variables del Territorio
Caudales Ambientales Regionales (ELOHA)
Portafolio de Conservación Poner outcomes de Agua Dulce
Escenarios de Desarrollo : Hidroeléctrico, Agropecuario, Transporte, otros usuarios del agua
Escenarios de Cambio Climático y Cambio en los Usos del Suelo
MADS
IDEAM
Cormagdalena
Escenarios de Adaptación a Cambio Climático
CARs
ANLA
Otros actores…
Soporte Técnico y Conocimiento Esquemas de Compensaciones
Cuenca de captación Estación hidrológica Estación meteorológica Interface gráfica Demanda de agua
Magdalena
Esquema hidrológico
Magdalena • 144 estaciones hidrológicas del IDEAM (1970-2010) • 144 unidades de análisis (calibración/validación) • Articulación con zonas y subzonas hidrográficas IDEAM
• 97 ríos Entradas: • Variables meteorológicas del IDEAM (precipitación, temperatura, humedad, viento) • Cobertura y uso del suelo (mapa de ecosistemas IDEAM et al. 2007) • Estructuras físicas de control y aprovechamiento
Magdalena
Componente de demanda Demandas hídricas por sector: • Pecuaria y agrícola: Coeficientes de cultivo. • Domestica, servicios e institucional: Demandas potenciales basadas en dotación • Embalses: Modelación del despacho. El modelo diferencia entre usos consuntivos y no consuntivos del agua.
Integración dinámica Macro Cuenca – Zonas y Sub Zonas
Desarrollo del sector hidroeléctrico en la cuenca:
Cómo? Licencia por Licencia De manera Integral
Estaciones hidrológicas Embalses actuales Embalses en evaluación Embalses estudio 1978 Embalses estudio 1983 Portafolio conservación
Planificación del uso del recurso hídrico en el sector hidroeléctrico
Optimización de la producción Proceso adaptativo
Conservación sostenible
Portafolio de agua dulce
Plan de expansion del Sector Hidroeléctrico
V.
Reflexiones Finales
El futuro presenta
Debemos
1. Mayor riesgo de inundación y sequía 2. Más colombianos demandarán más agua y exigirán protección de inundaciones 3. Menos márgen de maniobra
1. Incorporar visión de cuenca a largo plazo 2. Trabajar con los recursos y entender sus límites 3. Contar con la infraestructura verde, flujos y regulación hídrica
Š Mark Godfrey
JosĂŠ Yunis Mebarak jyunis@tnc.org