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Aplicación de la metodología de evaluación de oportunidades de restauración(ROAM) para la recuperación del ecosistema de la cuenca del lago Lanalhue.
(Universidad de Concepción., 2019) Mellado Trapp, Nicole Belhem; Aguayo Arias, Mauricio Iván
La cuenca del lago Lanalhue es un territorio perteneciente ancestralmente al pueblo Lafquenche, ubicado en la cordillera de Nahuelbuta al sur de la Región del Biobío, en la provincia de Arauco. Se ha visto ampliamente intervenida por la acción humana principalmente a través de las actividades productivas forestal, agropecuaria y turística, las cuales han provocado el cambio de uso de suelo en la mayor parte de su superficie total equivalente a 35.892ha. El manejo de estas actividades ha generado la pérdida de los ecosistemas boscosos únicos de esta zona y por consiguiente el deterioro de la calidad de los bienes y servicios ecosistémicos que éstos proporcionan En este contexto se propone la aplicación de la metodología ROAM (Metodología de Evaluación de Oportunidades de Restauración) para evaluar las oportunidades de restauración de estos ecosistemas que, en adición con la identificación de las áreas de valor ecológico, permite generar información útil para la planificación de acciones de restauración en la cuenca. De esta forma se busca recuperar los servicios ecosistémicos, en particular aquellos relacionados con la protección del recurso hídrico. De esta forma se identificó que, del total de la cuenca, el 40,4% posee un valor ecológico alto o muy alto, porcentaje que coincide con las zonas de mayor prioridad para la restauración. Los sitios prioritarios para la restauración indican las zonas en las que idealmente se deberían llevar a cabo acciones de este tipo según factores ecológicos. Por esta razón se adicionaron las oportunidades de implementación en base a la factibilidad y necesidad según la apreciación de actores relevantes del territorio. De esta forma se obtuvo que los sitios con mayor oportunidad para llevar a cabo acciones de restauración abarcan un 7,1% del total de la cuenca. Éstas se ubican principalmente en las localidades del El Natre, Lanalhue, en el Valle de Elicura, en la zona que abarca entre el estero Huilquehue y San Carlos y, en Punta de Sapos en la ribera sur del lago al suroeste de Elicura.
Los cambios en la expansión urbana y su relación con el estado trófico de Laguna Grande y Laguna Chica de San Pedro de la Paz en los últimos 30 años.
(Universidad de Concepción., 2021) Guzmán Márquez, Matías Domingo; Urrutia Pérez, Roberto Enrique; Aguayo Arias, Mauricio Iván
La expansión urbana en Chile y el mundo se ha incrementado de manera extensa y errática, provocando grandes transformaciones en zonas naturales, principalmente en sectores cercanos a ecosistemas costeros y cuerpos de agua, generando la aceleración de procesos degradativos como la eutrofización e incitando el desarrollo de futuros problemas ambientales. En este sentido, este estudio busca evaluar el efecto de la expansión urbana sobre el estado trófico de los lagos Laguna Grande y Laguna Chica de San Pedro de la Paz en los últimos 30 años. Para ello, se analizaron diferentes estudios que tuvieran los parámetros de estado trófico (fósforo total, nitrógeno total, clorofila-a y transparencia) en el período establecido, los cuales mostraron una mantención y/o disminución en el tiempo, además, se determinaron los parámetros actuales en tres campañas de muestreo, donde el estado trófico demostró una condición de mesotrofía en ambos lagos según el índice de Carlson. Mientras que la clasificación de Smith demostró una condición eutrófica para el fósforo total, el nitrógeno total y la transparencia en Laguna Grande. Por otra parte, se utilizaron imágenes satelitales junto a un análisis de fotointerpretación para la determinación del cambio de superficie urbana (dividida en cinco períodos), evidenciando una expansión del 221% en la cuenca lacustre. Luego, se realizó un análisis estadístico comparativo para obtener la relación entre el cambio de superficie urbana y los parámetros de estado trófico de los lagos. Los resultados indicaron correlaciones negativas y positivas fuertes, sin embargo, no fueron estadísticamente significativas (p<0,05). Finalmente, se identificaron medidas para la protección de la calidad de agua en base a estudios científicos y el libro “Restoration and Management of Lakes and Reservoirs”, sugiriendo un trabajo integrado en la cuenca donde las autoridades, la comunidad e investigadores contribuyan a la elaboración de planes de prevención, mantención y monitoreo de ambos lagos para la protección de estos sistemas de agua dulce para futuras generaciones.
Capacidad de carga turística en áreas protegidas caso de estudio: Reserva Nacional Malalcahuello.
(Universidad de Concepción., 2021) Muñoz Acevedo, Franchesca Katerine; Aguayo Arias, Mauricio Iván
En vista del aumento del turismo basado en la naturaleza en Chile, fenómeno que ocurre en todas las áreas protegidas del país, se hace necesario la evaluación de las condiciones que presentan las unidades en relación a la visitación, que para este caso de estudio corresponderá al análisis de la Reserva Nacional Malalcahuello con el fin de estimar si se evidencia algún impacto por la alta concurrencia que recibe la reserva cada año. Para ello, se utilizó la metodología de Capacidad de Carga Turística (CCT) desarrollada por Cifuentes (1992) en los senderos Piedra Santa, Laguna Blanca, Sierra del Colorado, Coloradito y Laguna Pehuenco, con el fin de estimar si su capacidad de tolerancia habría sido sobrepasada durante un periodo de una década comparando los valores obtenidos al utilizar la CCT con los registros del número de ingresos con los que contaba la unidad, encontrándose evidencia en uno de los senderos. Por otra parte, se proporcionará información sobre algunas medidas que fueron implementadas en otras áreas protegidas en Chile y en el extranjero en la administración de sus senderos que pudiesen servir de ejemplo y contribuir a la gestión de los senderos de la unidad.
Diseño de infraestructura ecológica para la reserva de la biósfera corredor biológico Nevados de Chillán – Laguna del Laja.
(Universidad de Concepción., 2021) Ramírez Alegría, Macarena Fabiola; Aguayo Arias, Mauricio Iván; Félez, Jorge
La Reserva de la Biósfera Corredor Biológico Nevados de Chillán-Laguna del Laja se encuentra ubicada en el sector cordillerano de las regiones de Ñuble y Biobío. Las actividades económicas predominantes que se desarrollan en la Reserva de la Biósfera son: agrícola, ganadera, forestal, turismo, servicios y generación hidroeléctrica. Debido a las diversas transformaciones del territorio a causa del uso de los recursos naturales y la expansión productiva, las cuales han afectado la conectividad y han generado la fragmentación de los ecosistemas terrestres, es que, mediante el diseño de una Infraestructura ecológica, la cual está compuesta de áreas de valor ecológico, que a su vez está conformada por áreas de alto valor de biodiversidad y las áreas con mayor oferta de servicios ecosistémicos. Además, de las áreas de restauración ecológica, que una vez restauradas van a complementar las áreas de valor ecológico. Las cuales contribuirán a mantener la conectividad, biodiversidad, provisión de servicios ecosistémicos y, por ende, el bienestar de los habitantes de la Reserva de la Biósfera. Para el desarrollo del diseño de infraestructura ecológica, se aplicaron las metodologías implementadas en los proyectos “Planificación ecológica de la región del Maule” y “Diseño de una Infraestructura ecológica para la región del Biobío”. De la síntesis, espacialización e integración de la información, se obtuvo que el 25% de la superficie de la Reserva de la Biósfera, corresponden a áreas núcleos, es decir, áreas de alto valor ecológico que son las capaces de ofrecer una mayor cantidad de servicios ecosistémicos y poseen un mayor valor para la conservación de la biodiversidad. Las áreas de amortiguación corresponden al 40% de la superficie de la Reserva, son las áreas que contribuyen a mantener la conectividad, además de proveer servicios ecosistémicos. Las áreas de uso sustentable abarcan el 22% de la superficie de la Reserva, son áreas capaces de proveer una menor cantidad de servicios ecosistémicos y poseen un bajo valor para la conservación de la biodiversidad. Asimismo, se obtuvo que el 13% de la superficie de la Reserva de la Biósfera son áreas prioritarias para la restauración con la finalidad de proveer hábitats y servicios ecosistémicos. Finalmente, el diseño de infraestructura ecológica para la Reserva de la Biósfera es una primera aproximación de acuerdo a los datos disponibles para generar una carta base u hoja de ruta para la toma de decisiones y/o gestión del territorio.
Efecto del cambio de uso de suelo sobre la producción primaria neta aérea expresada en términos de exergía de las regiones del BioBío y Ñuble, Chile.
(Universidad de Concepción., 2019) Goecke Coll, Dominique; Casas Ledón, Yannay; Aguayo Arias, Mauricio Iván
En Chile se han registrado las consecuencias del cambio de uso de suelo con respecto a los cambios de cobertura y al efecto en la biodiversidad, pero no se ha visualizado al suelo como recurso natural, por lo que el impacto sobre la calidad de dicho recurso no se ha estudiado. La producción primaria neta (PPN) se ha utilizado como indicador de la intensidad del uso de suelo y, por otra parte, la exergía entrega el potencial de trabajo útil derivado del suelo, es decir, la eficiencia del uso de suelo, por lo que al combinar la PPN y la exergía se obtiene resultados confiables y en una unidad de medida estandarizada. El objetivo del presente estudio es analizar el efecto del cambio de uso de suelo sobre la producción primaria neta aérea en términos de exergía de las regiones del Biobío y Ñuble. Para lo anterior se correlacionará la información de uso de suelo suministrada por la Corporación Nacional Forestal (CONAF) con la PPN aérea proveniente de imágenes satelitales entregadas por la NASA. Para transformar la PPN aérea a términos de exergía se utilizó el factor de conversión biomasa-exergía determinado por Alvarenga et al. (2013b). Los resultados indican que entre 1994 y 2015 las plantaciones forestales fueron el uso de suelo que más hectáreas ganaron, mientras que las mayores pérdidas se otorgaron a los terrenos agrícolas. En términos de kg C/año, las plantaciones forestales produjeron las mayores cantidades de PPN entre 2000 y 2014, superando con creces a los otros usos de suelo. Dicha diferencia disminuyó en términos de MJex/m2 año donde, además, se observó una relativa constancia en la productividad de las plantaciones, seguida de los bosques nativos y de los matorrales. En síntesis, el efecto positivo o negativo del cambio de uso de suelo sobre la producción primaria neta aérea va a depender de la importancia económica o cultural que posea el uso al cual se está cambiando. Se debe considerar que la producción de biomasa dependerá de los insumos suministrados, los cuales dependerán del tipo de uso de suelo en cuestión (natural o antrópico)
Evaluación de la vulnerabilidad hídrica de la cuenca del río muco ante futuros escenarios de expansión forestal
(Universidad de Concepción., 2020) Ormazábal Madrid, Sebastián Andrés; Aguayo Arias, Mauricio Iván
En Chile existe una variación latitudinal en la disponibilidad de agua, influenciada principalmente por las variables climáticas, las cuales han presentado una tendencia al aumento para el caso de la temperatura y una tendencia a la disminución en el caso de las precipitaciones. Sumado a esto el territorio nacional ha sido sometido a grandes cambios en los usos de suelo donde terrenos agrícolas, praderas y matorrales han sido reemplazados por plantaciones forestales (Heilmayr et al., 2016), empleadas para la producción de madera, diversos estudios realizados han identificado el efecto negativo que presentan las plantaciones forestales sobre el recurso hídrico tanto a la escala de cuenca como de subcuencas. El presente estudio se realizó en la cuenca del río Muco, subcuenca del rio Imperial, donde se aplicó el Test de Tendencia de Mann-Kendall para analizar tres series de datos, correspondientes a precipitación (datos de los registros de la DGA y la base de datos CHRIPS) y de caudal. Donde se encontraron tendencias negativas en las tres series revisadas en forma anual, a través de la prueba de Pettit las series de precipitación resultan ser series homogéneas, mientras que los datos de caudal presentan un quiebre en sus datos presentando una serie no homogénea. De igual forma se calibró y validó el Modelo Hidrológico SWAT (Soil and Water Assessment Tools), a partir de registros históricos presente en la estación fluviométrica ubicada en la cuenca, utilizando el software estadístico Xlstat, utilizando los cambios ocurridos entre los años 1986-2001 se elaboró un uso de suelo para la cuenca, se determinaron las variables espaciales que modelan la expansión forestal y se proyectó un uso de suelo al año 2041. Los resultados obtenidos muestran que las variables más influyentes en la modelación de expansiones forestales son: Presencias (Bosque Nativo, Plantaciones forestales y Terrenos agrícolas) y la pendiente. Bajo el escenario de expansión forestal utilizando el modelo hidrológico mostró una reducción del caudal medio de hasta un 1%, en términos espaciales la reducción llega hasta una 17% en 2 subcuencas, mientras que la mayor reducción en términos estacionales se presenta en los meses de verano, por su parte la vulnerabilidad de la cuenca frente a una expansión forestal sufre un leve aumento en la zona media baja llegando a la categoría de moderada en 4 subcuencas de ésta.
Evaluación de los efectos del cambio de uso de suelo sobre las tasas de sedimentación en Laguna Grande de San Pedro de la Paz (Chile) durante los últimos 30 años.
(Universidad de Concepción., 2018) Rojas Jordán, Alejandra; Urrutia Pérez, Roberto Enrique; Aguayo Arias, Mauricio Iván
Los cambios de uso de suelo en Chile y el mundo han generado grandes transformaciones de las coberturas del territorio, principalmente por el crecimiento de la población que se ha intensificado rápidamente potenciado por el desarrollo económico, prefiriendo cada vez más sectores próximos a ecosistemas costeros y cuerpos de agua generando el aumento de procesos degradativos, incidiendo directamente en el desarrollo de problemas ambientales. En este contexto, el presente trabajo corresponde a una evaluación de los efectos de los cambios de uso de suelo en la cuenca de laguna Grande sobre sus tasas de sedimentación, mediante un análisis multitemporal, la cual se localiza en la parte occidental de la cordillera de Nahuelbuta, Región del Biobío, Chile. Para ello se utilizaron imágenes satelitales de los años 1987, 1990, 1998, 2002, 2007, 2011 y 2016, junto con la datación del sedimento de la laguna de los últimos 100 años. Esta laguna demostró diversos grados de intervención, debido principalmente al uso de suelo urbano y al intensivo uso forestal en su cuenca. Los estudios realizados comprenden los usos históricos y actuales del suelo, su caracterización y evolución y sus principales características sedimentológicas, así como algunos aspectos geomorfológicos. Se realizó un análisis estadístico comparativo en relación a la influencia de los principales usos de suelo de la cuenca y su consecuente incidencia en las tasas de sedimentación durante los últimos 30 años. Los resultados indican una concordancia con lo mencionado en otros estudios en la zona, en donde la expansión urbana en los sectores de pendientes bajas ha sido el principal factor atribuido al aumento de los ritmos de acumulación en la cuenca de drenaje.
Evaluación del estado trófico del lago Llanquihue a través de técnicas de teledetección.
(Universidad de Concepción, 2024) Tripayán Villagra, Álvaro Alberto; Aguayo Arias, Mauricio Iván
Los cuerpos de agua continentales son una fuente importante para el consumo humano y el desarrollo de actividades económicas. Además, son fundamentales para la conservación de especies de flora y fauna, por lo que monitorear su calidad y conocer su estado es esencial para la toma de decisiones en la gestión de los recursos hídricos. Sin embargo, los métodos tradicionales de monitoreo presentan limitaciones en cuanto a cobertura espacial, temporal y recursos económicos, lo que dificulta obtener un conocimiento representativo de los cuerpos de agua. El uso de información satelital y técnicas de teledetección ha demostrado ser una herramienta potencial para complementar y ampliar la información disponible sobre los parámetros de calidad del agua en el mundo. En el presente trabajo, se buscó evaluar el estado trófico del lago Llanquihue mediante herramientas de teledetección, analizando la correlación entre los datos satelitales y la concentración de clorofila-a obtenida de muestras in situ. Para ello, se utilizaron imágenes satelitales del sensor multiespectral (MSI) de los satélites gemelos Sentinel-2. Se seleccionaron imágenes cercanas a las fechas de muestreo para analizar y evaluar las correlaciones entre los valores de las bandas espectrales y los datos disponibles de concentración de clorofila-a. Posteriormente, se exploraron los datos obtenidos mediante ajustes en modelos de regresión lineal múltiple con mínimos cuadrados ordinarios. Los resultados mostraron correlaciones estadísticamente significativas entre cinco bandas espectrales del sensor MSI de Sentinel-2 y los datos de concentración de clorofila-a medidos en la superficie del lago. Además, se lograron ajustar modelos de regresión lineal múltiple que cumplen con los supuestos de este tipo de análisis, lo que permitió ampliar la información disponible y visualizar la distribución estimada de clorofila-a. Según las predicciones obtenidas, el lago Llanquihue mantiene un estado de oligotrofia en su superficie para la serie temporal seleccionada.
Mapeo de turberas naturales y antropogénicas en la comuna de Chonchi de la Región de los Lagos, mediante técnica de percepción remota y sistemas de información geográfica (SIG).
(Universidad de Concepción., 2021) Henríquez Ramírez, Pamela Margarita; Aguayo Arias, Mauricio Iván
Las turberas se encuentran amenazadas por diversas actividades humanas, a esto se suma la incertidumbre de su distribución y estado de conservación, factores que dificultan su adecuada gestión. Lo anterior, se debe a los costos de realizar un inventario y a la naturaleza dinámica y remota de estos ecosistemas. Otro desafío que presenta la precisión de cartografías digitales de turberas es la similitud espectral de sus clases. El presente estudio tiene como objetivo identificar turberas de origen natural y antropogénico distribuidas en la comuna de Chonchi, a partir de la disponibilidad de imágenes satelitales multiespectrales del programa Sentinel-2, el potencial de Google Earth Engine (GEE) y el uso del algoritmo de clasificación supervisada Random Forest (RF). Las clasificaciones entregan resultados satisfactorios para el reconocimiento de turberas de suelos circundantes. En el caso de turberas naturales, RF reconoce bien coberturas abiertas con dominancia del musgo Sphagnum. Sin embargo, las turberas naturales que presentan una cobertura arbustiva, derivada de una alta intervención antrópica, tienen respuestas espectrales similares a las turberas antropogénicas. Las turberas naturales y antropogénicas identificadas representan un 4.9% de la superficie total del área de estudio. En específico, las turberas naturales se distribuyen en 337.4 ha (5.0%). Mientras que, las turberas antropogénicas presentan una superficie de 6358.0 ha (95.0 %). Esta identificación tiene una precisión global de un 86.7 % y un coeficiente kappa de 0.85. En comparación a los inventarios disponibles, las turberas antropogénicas presentan un aumento considerable al oeste de Chonchi.
Obtención de Albedo para el Glaciar - Tapado, región de Coquimbo, Chile.
(Universidad de Concepción., 2018) Román Venegas, Nicolás Ignacio; Urrutia Pérez, Roberto Enrique; Kinnard, Christophe; Aguayo Arias, Mauricio Iván
La investigación realizada busca como objetivo principal presentar una herramienta de obtención de albedo glaciar de bajo costo a través de la utilización de fotografías digitales. La medición del tipo de variables que condicionan el comportamiento del derretimiento glaciar, tiene especial relevancia en el acontecer nacional y mundial todo en torno a la conservación y entendimiento de los recursos hídricos y sus susceptibilidades frente al cambio climático. De esta forma se presenta una herramienta basada en la utilización de algoritmos tanto de ImGRAFT (Messerli and Grinsted, 2015), como las rutinas de Corripio, J. G. (2004) que consideran la información de reflectancia almacenada en una fotografía, como una base sólida y de basta precisión para la obtención de los valores de albedo, factor determinante de la ablación glaciar. De esta forma es posible su análisis en la escala temporal considerada entregando una caracterización del comportamiento del albedo para el glaciar Tapado y demostrando la alta variabilidad y susceptibilidad del factor a las condiciones climáticas y topográficas.
Vulnerabilidad hídrica en la comuna Quemchi, Archipiélago de Chiloé.
(Universidad de Concepción., 2021) Llanquepi Celedon, Gustavo Adolfo; Aguayo Arias, Mauricio Iván; Félez Bernal, Jorge
El presente estudio describe la condición de vulnerabilidad hídrica en la comuna de Quemchi, los factores que ejercen presión sobre la condición del recurso son agentes estresores hídricos como el comportamiento pluviométrico los últimos veinte años y la capacidad de manejo del recurso por parte de la comunidad.

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