Facultad de Ciencias Ambientales

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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.
Assessment of the impacts of climate change on the spatio-temporal patterns of freshwater sources to the coastal system of western Patagonia.
(Universidad de Concepción, 2023) Aguayo Gutiérrez, Rodrigo Andrés; Aguayo Arias, Mauricio Iván
The western region of Patagonia is characterized by an almost pristine environment, with aquatic ecosystems composed of a great diversity of lakes, rivers and glaciers. The influence of westerly winds from the Southern Hemisphere results in high precipitation in the region, which determines large freshwater inputs to the coastal-marine system. In this vast (~400,000 km2), narrow (~200-300 km) and transboundary (Chile and Argentina) area, freshwater ecosystems interact with one of the most complex and extensive fjord systems in the world. In these systems, freshwater produces a pronounced vertical stratification of two or three layers, which is a key regulator of circulation patterns and primary production, and limits the depth of turbulent mixing. Turbulent mixing determines the exchange of nutrients between the different layers of the water column, a process that can trigger pulses of primary productivity and thus an increase in autotrophic biomass in the western Patagonian inland seas. Climate projections for most of Western Patagonia indicate a prolongation of the dry and warm conditions that have affected it in recent decades. Overall, the climate impacts recorded in Western Patagonia have been attributed to the Southern Annular Mode (SAM), which has shown a significant trend towards its positive phase. Given the heterogeneous and incomplete monitoring network of hydro-meteorological stations, most studies performed in this region have used only a very small subset of meteorological stations, satellite imagery or climate proxies to study environmental changes. Despite the low use of ground-based information, the region has shown evidence of a decrease in snow cover extent, an increase in forest fires, unusual tree growth patterns, a decrease in water availability and significant trends in major lakes, rivers and glaciers. Considering the threads posed by climate change scenarios, the main objective of the present doctoral thesis is to assess the impacts of anthropogenic climate change on the spatio-temporal patterns of freshwater inputs to the coastal system of western Patagonia. To this end, four specific objectives have been proposed, each associated with a different phase of the present thesis. The first objective explored the main trends, challenges and gaps in hydrological drought projections, using northern Patagonia (40-45ºS) as a study case. For this purpose, historical severe droughts and their climatic drivers in northern Patagonia were evaluated. In addition, a hydrological model was calibrated using a combination of satellite, reanalysis and groundbased data. To assess the impact of climate change on future severe droughts, 90 scenarios were used to account for multiple sources of uncertainty in the climate impact modeling chain. The projections obtained with the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP) 6 and CMIP5 models showed significant climatic (greater trends in summer and autumn) and hydrological (longer droughts) differences, and therefore it is recommended that future climate impact assessments adapt the new simulations as more CMIP6 models become available. Based on the detected hydrological gaps, the second objective was to develop PatagoniaMet (PMET) to analyze the hydrological consistency between atmospheric reanalysis models, ground-based meteorological observations and stream gauges. PMET is a compilation of ground-based hydrometeorological data (PMET-obs), and a daily gridded product of precipitation and maximum and minimum temperature (PMET-sim). PMET-obs was developed considering a 4-step quality control process applied to 523 hydrometeorological time series obtained from eight institutions in Chile and Argentina, while PMET-sim used statistical bias correction procedures, spatial regression models and hydrological methods. PMET-sim was compared against other bias-corrected alternatives using hydrological modelling, and achieved Kling-Gupta efficiencies greater than 0.7 in 72% of the catchments, while other alternatives exceeded this threshold in only 50% of the catchments. Considering the hydrological importance of glaciers in the region and their uncertain evolution, the third objective used the Open Global Glacier Model (OGGM) to estimate the evolution of each glacier (area > 1 km2) in the Patagonian Andes (40-56°S) over the period 1980-2099. To generate these projections, different glacier inventories (n = 2), ice thickness datasets (n = 2), reference climates (n = 4), general circulation models (n = 10), emission scenarios (n = 4), and bias correction methods (n = 3) were used to disentangle the importance of different sources of uncertainty from a hydrological perspective. Overall, the projections suggest that the northern area is expected to experience a steady decline, while the Patagonian Icefields should increase or maintain their glacier runoff in the coming decades. Considering the melt on glacier signatures, the future sources of uncertainty (GCMs, SSPs and BCMs) were the main source in only 18% ± 21% of the total catchment area. In contrast, the reference climate was the most important source in 78% ± 21% of the catchment area, highlighting the importance of the second objective. Based on recent advances in regional and global datasets (second objective), and the potential trajectory of evolution of each glacier in the Patagonian Andes (third objective), the fourth objective generated state-of-the-art projections of freshwater inputs to the coastal system. Specifically, Long Short-Term Memory (LSTM) neural networks in combination with the Open Global Glacier Model (OGGM) were used to estimate the runoff evolution from non-glacier and glacier areas, respectively. The total runoff of the study area was 23,533 ± 1,399 m3 s-1 in the historical period (1985-2019). From this total, the glacier runoff contributed 5,185 ± 471 m3 s-1. While the northern area is expected to experience the greatest relative reductions with values close to -22%, the central and southern areas are expected to show slight increases with relative changes of 6% and 13% (Figure 6.1), respectively. Finally, the results showed in this thesis provides: i) a basis for an open collaborative dataset that outperforms all current alternatives, ii) the first large-scale evaluation of the impact of various sources of uncertainty (historical and future) beyond future glacier mass loss, and iii) state-of-the-art projections of freshwater inputs to the coastal system that will contribute to future climate change adaptation plans for Western Patagonia.
El cambio de uso del suelo en el centro sur de Chile. Comprendiendo su dinámica a través de la modelación espacialmente explícita y explorando sus efectos ambientales en una cuenca hidrológica de meso escala.
(Universidad de Concepción, 2008) Aguayo Arias, Mauricio Iván; Parra Barrientos, Óscar
Los usos del suelo han transformado una gran proporción de la superficie del planeta en los últimos 300 años. La tala de bosques, la producción agrícola, y la expansión de los centros urbanos son acciones humanas que han cambiado drásticamente el paisaje natural. En el centro y sur de Chile las transformaciones del paisaje estuvieron asociadas, en un inicio, a la expansión de la frontera agropecuaria que permitió satisfacer tanto las necesidades internas como la creciente demanda externa por productos agrarios. Posteriormente, un fuerte incentivo a la forestación, comandado por el estado, genera un acelerado proceso de desarrollo forestal que explica, en gran medida, la actual configuración del paisaje en esta región. El cambio de uso del suelo es el resultado de complejas interacciones entre factores sociales –incluido los políticos, económicos y culturales- y ambientales. Las técnicas de modelación espacialmente explícitas constituyen una poderosa herramienta que permite analizar los mecanismos que determinan los cambios y predecir los potenciales impactos derivados de las transformaciones del territorio. Una manera directa de explorar los efectos ambientales del cambio de uso del suelo es evaluar el impacto que esta perturbación genera sobre los recursos hídricos. La cobertura del suelo constituye un componente determinante en los procesos hidrológicos que ocurren a nivel de cuenca. Cambios en la cobertura, producto de diversas prácticas de uso del suelo, alteran significativamente el balance de aguas superficiales y la partición de las precipitaciones dentro de los procesos de evaporación, escorrentía y flujo de agua subterránea. En el centro sur de Chile la principal fuente de abastecimiento corresponde a cursos de agua superficiales. Muchas de las cuencas que dan origen a estas fuentes de abastecimientos han sido sometidas a intensos procesos de transformación incluyendo la tala de bosque nativo, el desarrollo de actividades agropecuarias y, en las últimas décadas, la forestación masiva con especies exóticas de rápido crecimiento. Este proceso de forestación ha hecho surgir con fuerza la idea de que las plantaciones forestales disminuyen la producción de agua en las cuencas hidrográficas. En este contexto, las hipótesis que guían este trabajo hacen referencia, por un lado, a la combinación de factores sociales y ambientales cuya distribución geográfica influyen fuertemente en el patrón espacial de la transformación del paisaje y, por otro, a los efectos que las coberturas de reemplazo generan sobre la producción hídrica en una cuenca de meso-escala. De este modo, los objetivos estuvieron centrados en la caracterización del patrón espacial de los cambios de uso del suelo que ha experimentado el paisaje del centro sur de Chile durante los últimos 30 años, explorando sus efectos ambientales a través de la respuesta hidrológica de una cuenca de meso escala. El área de estudio cubre una superficie de 2,3 millones de hectáreas y se encuentra localizada en una de las regiones más pobladas e industrializadas del país. Los cambios en la cobertura del suelo fueron detectados y cuantificados a través del uso de dos imágenes satelitales cuyas escenas corresponde a los años 1979 y 2000. Usando métodos cuantitativos basados en técnicas estadísticas y modelación espacial se sometieron a prueba una serie variables que, a priori, fueron consideradas factores forzantes del cambio de uso del suelo. Los resultados reafirman que las principales transformaciones del paisaje están dadas por el desarrollo de la actividad forestal, la mantención de los rubros agropecuarios y el crecimiento urbano e industrial. Las coberturas que experimentaron los mayores cambios corresponden a matorrales, terrenos agrícolas, bosque nativo y plantaciones forestales, siendo esta última la principal cobertura de reemplazo. Las áreas urbanas y las plantaciones forestales registraron los mayores avances durante el período de análisis. Una parte importante de las plantaciones se establece sobre suelos aptos para la agricultura. El tamaño de la propiedad y algunas variables demográficas determinan, en gran medida, la probabilidad de expansión forestal. Así también, el avance forestal se ve favorecido por la presencia de plantaciones previamente establecida y buenas condiciones accesibilidad. Por su parte, la presencia de bosque nativo influye positivamente en la probabilidad de expansión forestal debido a que una parte importante de estas áreas poseen condiciones favorables para el establecimiento de las plantaciones. Los procesos de desforestación y sustitución del bosque nativo están fuertemente controlados por condiciones topográficas extremas y de accesibilidad. Bosques ubicados en sectores con topografía moderada y altamente fragmentados son más susceptibles a los cambios. Los datos revelan que la principal causa de pérdida del bosque nativo, en el área de estudio, se debe a la expansión de la frontera forestal hacia los cordones montañosos. En cuanto a las áreas urbanas, las vías de acceso siguen siendo la variable que tradicionalmente ha estructurado su crecimiento. Gran parte de la expansión urbana se establece en suelos agrícolas, tendencia observada en la mayoría de las ciudades ubicadas a lo largo del valle central de Chile. En cuanto a los efectos ambientales, el modelo Soil an Water Assesment Tool (SWAT) fue elegido para evaluar la respuesta hidrológica de la cuenca del río Vergara (4.265 km2) ante distintos escenarios de uso del suelo construidos a partir de reglas heurísticas y modelos de regresión logística. Los resultados muestran que el modelo aplicado posee una buena capacidad para representar la hidrología de la cuenca bajo análisis. Las tendencias en la variación del caudal son consistentes con las encontradas por otros autores en cuencas de pequeña y meso escala. Escenarios en donde los usos agrícolas son dominantes producen un aumento del caudal medio anual. Por el contrario, escenarios predominantemente forestales generan una disminución de los caudales de descarga. Los resultados también sugieren que el proceso forestación, independiente de la especie utilizada, devuelve las condiciones hidrológicas típicas de una cuenca cuya principal cobertura de suelo son formaciones boscosas.
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 Bernal, 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)
Efectos del cambio de uso cobertura del suelo sobre la respuesta hidrológica en cuencas del centro sur de Chile bajo escenarios de cambio climático.
(Universidad de Concepción, 2021) Martínez Retureta, Rebeca; Aguayo Arias, Mauricio Iván
El cambio de uso del suelo y cambio climático destacan entre los principales factores forzantes del cambio ambiental global, debido a que afectan aspectos claves del sistema terrestre cuyo adecuado funcionamiento sustenta importantes servicios ecosistémicos. A nivel global, más de la mitad del agua generada a través del proceso de escorrentía es usada por el hombre. En el centro-sur de Chile, la principal fuente de abastecimiento hídrico corresponde a cursos de agua superficial cuya recarga depende del régimen de precipitaciones. En las últimas décadas muchas de las cuencas que proveen estos servicios ecosistémicos, han sido sometidas a intensos cambios en el uso del suelo como la tala de bosques nativos y la forestación masiva con especies exóticas de rápido crecimiento. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del cambio de uso/cobertura del suelo, ocurrido en el centro sur de Chile sobre el recurso hídrico, así como su vulnerabilidad ante posibles escenarios de cambios de uso de suelo y cambio climático. El modelo SWAT fue implementado para predecir el impacto en la respuesta hidrológica de las cuencas de los ríos Andalién, Quino y Muco con disponibilidad de datos hidro-meteorológicos de más de 30 años. Para ello se simularon 16 escenarios combinados de uso/cobertura de suelo y periodos climáticos. El efecto del cambio de uso/cobertura del suelo sobre la respuesta hidrológica en años pasados se analizó utilizando los escenarios LU_1986, LU_2001 y LU_2011. Mediante un análisis de distribución t de Student para muestras relacionadas se pudo determinar la ocurrencia de graves disminuciones en los caudales entre los escenarios modelados respondiendo a un aumento de las plantaciones forestales y agricultura con una disminución del bosque nativo y matorrales en las tres cuencas de estudio en diferentes magnitudes. Se determinó además que los cambios ocurridos provocaron el aumento significativo de la evapotranspiración anual (+4.2%, +2.4% y +4.2%) con una disminución de la percolación (-15.6%, - 11.0% y -12.2%) y el flujo subterráneo (-2.4%, -15.0% y -10.1%), conduciendo a la disminución del rendimiento hídrico (-1.3%, -4.5% y -5.3%) en las cuencas Andalién, Quino y Muco respectivamente. Los escenarios pasados de cambio de uso/cobertura del suelo de los años 1986, 2001 y 2011 fueron posteriormente considerados para la simulación del escenario futuro de expansión forestal al año 2051. Este proceso se llevó a cabo por medio del modelo de regresión logística siguiendo los patrones de crecimiento de las áreas de plantaciones forestales y considerando la actual legislación sobre la protección del bosque nativo. Para este análisis se seleccionaron las cuencas Quino y Muco por presentar mayores posibilidades de cambio ante un escenario forestal futuro. El cambio porcentual proyectado para las cuencas Quino y Muco entre 2011 y 2051 prevé un aumento considerable de las plantaciones forestales en un 8.1% y 14.1% lo que representa una ocupación del 35.4% y el 22.3% del total de las áreas de las cuencas respectivamente para este año. Por su parte este escenario de aumento en las plantaciones forestales proyecta una sustitución principalmente de los terrenos agrícolas (2.1% y 7.01%), matorrales (3.4% y 4.3%), y praderas (2.9% y 2.9%) para Quino y Muco respectivamente.Finalmente, para el análisis individual y combinado de los efectos de los cambios de uso/cobertura del suelo (LUCC) y el cambio climático sobre la hidrología de las cuencas, se determinó un escenario histórico con el LU_2011 para un periodo climático de 1976-2005, el cual fue comparado con cinco combinaciones de cambios futuros. Se utilizó el modelo climático local RegCM4- MPI-ESM-MR para determinar los periodos de cambio climático: 2020-2049 (futuro inmediato) y 2050-2079 (futuro intermedio), bajo la proyección del escenario climático futuro RCP 8.5. Mientras que el escenario proyectado de expansión forestal se utilizó como escenario futuro de cambio de uso/cobertura del suelo. Los resultados muestran que los LUCC futuros y el cambio climático en su efecto individual y combinado conducirían a escenarios de menos rendimiento hídrico. La mayor sensibilidad en estas cuencas estaría asociada a los posibles LUCC, agudizando su impacto al incorporar el efecto del cambio climático. De este modo, el aumento de la evapotranspiración y la disminución del rendimiento hídrico se deben fundamentalmente al aumento de plantaciones forestales proyectado. Esto, unido al aumento de las temperaturas en 1.5°C y la disminución de la precipitación en 127mm y 140mm para las cuencas Quino y Muco respectivamente, afectaría la disponibilidad del recurso hídrico en las cuencas de estudio en caso de cumplirse las condiciones supuestas en la simulación en el futuro, presentando efectos en todos los componentes del ciclo hidrológico y con disminuciones del rendimiento hídrico de la cuenca de hasta -6.18% y 5.53 % respectivamente.
Estimación de la eficiencia del uso del suelo en las plantaciones forestales mediante un balance exergético.
(Universidad de Concepción, 2022) González González, Nicolás Andrés; Casas Ledón, Yannay; Aguayo Arias, Mauricio Iván
El indicador de Producción Neta anual de Exergía (ΔNExP) se utilizó para medir la sostenibilidad de los sistemas de producción forestal. Este indicador proporciona una idea de la eficiencia de como los recursos son usados naturales y no naturales son usados en un determinado sistema productivo. Para la aplicación de este indicador, se analizaron plantaciones forestales que se llevan a cabo en dos regiones de Chile ubicadas en la zona centro-sur (Biobío y Ñuble). Las especies de plantaciones forestales estudiadas fueron Pinus radiata y Eucalyptus globulus. El ΔNExP se estimó mediante la diferencia entre la biomasa total anual producida (PPN total), menos el consumo de Exergía acumulado incorporado en Recursos No Locales (RNL) aplicados por el humano, además del potencial natural de producción de biomasa (PPN potencial) de un suelo sin la intervención humana. El indicador propuesto mostro eficiencia positiva para las plantaciones forestales de Eucalyptus globulus (28,025 MJex/ha*año) y Pinus radiata (7,622 MJex/ha*año). Los valores de (ΔNExP) positivo indican que el sistema de producción es eficiente, lo que significa que la biomasa producida por las plantaciones forestales es mayor que el consumo de recursos locales (PPN potencial) y no locales (RNL) demandados para producirla. Mientras más positivos sean los valores del indicador más eficiente es el sistema, es por ello que la especies Eucalyptus globulus presentó mayor eficiencia Exergética que la especies Pinus radiata. Este comportamiento se debe a los mayores rendimientos estandarizados al año para la especies Eucalyptus globulus que el Pinus radiata, y al mismo tiempo por los menores demanda de RNL. Los resultados del análisis de Exergía destacaron la complejidad (ΔNExP) y su dependencia de las condiciones locales. Sin embargo, el indicador propuesto solo considera la cantidad de recursos totales durante el manejo forestal, pero no tiene en cuanta los impactos ambientales relacionados. Asimismo, el análisis de sostenibilidad involucra dimensiones ambientales.
Estimación del stock de carbono en una turbera nor-patagónica de la Región de Aysén del General Carlos Ibañez del Campo, Chile.
(Universidad de Concepción, 2023) Muñoz Maldonado, Isidora del Pilar; Aguayo Arias, Mauricio Iván; Díaz Burgos, María Elisa
Los humedales son ecosistemas cruciales que contribuyen a la regulación de ciclos químicos globales y que entregan múltiples servicios ecosistémicos a la población. Entre ellos, las turberas son especialmente importantes debido a sus características biológicas únicas y su capacidad para acumular materia orgánica. Estas, desempeñan funciones ambientales vitales como la regulación del ciclo hidrológico, por su gran absorción de agua y el almacenamiento de carbono, conteniendo aproximadamente el 21% del carbono orgánico del planeta. En Chile, las turberas se encuentran desde la región de Los Lagos hasta Magallanes y son de gran interés comercial debido a la extracción del musgo Sphagnum, lo que representa una amenaza para estos ecosistemas, transformándose en una urgencia la concientización de sus dinámicas y reservorios de carbono para que las personas consigan valorarlas y cuidarlas. Este estudio caracterizó la composición vegetacional de una turbera nor-patagónica de alta montaña en la región de Aysén, identificando 26 especies con alto endemismo. Se estimó una fracción de carbono de 2312,5 ton/m₂ para un área de 32,18 has, evidenciando que un mal manejo de estos ecosistemas puede resultar crucial en el aporte de CO₂ a la atmósfera, lo que las posiciona como protagonistas dentro del cambio climático. El uso de teledetección mostró una correlación positiva en cuanto al comportamiento de la vegetación reflejado en los índices de reflectancia y los datos obtenidos en el laboratorio, siendo el uso de imágenes espectrales un área prometedora en el desarrollo de futuras investigaciones.
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.
Huella hídrica de la cuenca del lago Lleu-Lleu, para evaluación de la sostenibilidad ambiental.
(Universidad de Concepción, 2019) Muñoz González, Reinaldo; Aguayo Arias, Mauricio Iván
El consumo de agua a nivel mundial ha aumentado de forma significativa en el último siglo, registrándose un consumo de agua superior a los 4.000 km3 en el año 2010. Este consumo de agua ha generado distintos escenarios de estrés hídrico, que a menudo son más estacionales que anuales. Chile no es la excepción a este escenario. En las regiones de Ñuble y Biobío el índice de sequía se ha intensificado debido a la disminución de las precipitaciones, el aumento de temperaturas y el aumento de incendios forestales. Las proyecciones climáticas futuras no auguran un buen escenario, ya que hacia el 2060 las temperaturas promedio y máximas continuarían aumentando y las precipitaciones disminuyendo. Es en este contexto que se ha masificado el cultivo de plantaciones forestales, superando los 2 millones de hectáreas en el 2020, concentrándose el 75% de estos cultivos en las regiones de Maule, Ñuble, Biobío y la Araucanía. Los bosques en general y las plantaciones forestales en particular involucran una mayor cantidad de agua en la evapotranspiración., lo que provoca una disminución en la escorrentía, acentuándose este escenario en los meses de mayores temperaturas. Según la información entregada por CONAF (2015), en la cuenca del lago Lleu-Lleu, las plantaciones forestales superan el 50% del suelo de la cuenca, lo que, sumado al escenario climático, se hace imperativo un estudio de huella hídrica para determinar si se está superando el consumo del total de agua disponible, lo que provocaría una violación del caudal mínimo ecológico, caudal mínimo necesario para preservar la biodiversidad del ecosistema. Se evaluó la huella hídrica de la cuenca del lago Lleu-Lleu de forma mensual, durante el año 2019 y su sostenibilidad ambiental, llegando a consumir casi el 90% del total de agua disponible en un mes del período evaluado. Las plantaciones forestales de Eucalyptus Glóbulus y Pinus Radiata presentaron la mayor tasa evapotranspirativa a diferencia de la vegetación nativa de la cuenca. Si bien la cuenca del lago Lleu-Lleu no presentó ningún cuadro de insostenibilidad hídrica, las proyecciones climáticas futuras indican que el estudio de huella hídrica (no solo de la cuenca en evaluación), debería ser constante para identificar zonas críticas que estén más propensas a presentar escenarios de insostenibilidad ambiental.
Integrated assessment of climate change and land-use/land-cover change on floods: insighs from landscape configuration in a tropical basin.
(Universidad de Concepción, 2023) Hurtado Pidal, Jorge René; Aguayo Arias, Mauricio Iván; Link Lazo, Óscar Eduardo
Climate change and land-use/land-cover change (LUCC) are among the main anthropogenic factors affecting flood risk, as they change the frequency and magnitude of floods. Specifically, native forest deforestation in tropical humid basins reduces the forest capacity for flood regulation during small and medium-size storms events. Also, while climate change affects at regional scales, the LUCC influences occur at a smaller, local scale. Consequently, forest protection and reforestation are considered a nature-based solutions (NbS) for flood regulation, especially on small basins (<100 Km2). However, there are few studies that analyze the combined effects of both forcings (i.e., climate change and LUCC) on floods, and generally they focus on the discharge at the basin outlet only. Thus, the continuous variation of interactions in the stream network has not been identified yet. On the other hand, little is known about the effects of different deforestation spatial patterns over floods. Together, these knowledge gaps limit the understanding of the ecosystem services provided by the forest for flood regulation within the context of NbS and climate change adaptation. Therefore, this research evaluates the effects of LUCC on floods distinguishing forest location and forest fragmentation in a humid tropical basin within the Ecuadorian Amazon. Additionally, it analyzes the individual and combined effects of climate change and LUCC on floods across the basin’s altitudinal gradient. In the first stage (Chapter III), this study applied the use of storm event sampling and flood-survey data to validate a modeling framework for flood hazard assessment in data-scarce watersheds. Specifically, the hydrologic modeling system (HEC-HMS) was coupled with the Nays2Dflood hydrodynamic solver to simulate the system response to several storm events including one, that flooded urban areas located within the basin. In the second stage (Chapter IV), the spatially-distributed hydrological model TETIS was calibrated and validated using nine storm samples in order to evaluate the effects of forest location and forest fragmentation on floods. The TETIS model was applied to simulate the influence of five LUCC scenarios, including forest location and forest fragmentation. The Kruskal-Wallis and the post-hoc Dunn tests were used to analyze the differences between scenarios. In the third stage (Chapter V), LUCC scenarios were prepared with two homogeneous land cover types, forest and agriculture, while precipitation scenarios were obtained through the Global Climate Model (GCM) IPSL SSP5-8.5 (CMIP6). The hydrological response of the scenarios was evaluated at 42 points across the stream network using the TETIS model previously calibrated. The individual and combined effects of climate change and LUCC were analyzed using absolute differences and the aforementioned statistical tests, including the Sheirer-Ray-Hare test. Results from the coupled approach, showed satisfactory model performance in simulating streamflow and water depths. In almost all events, the Nash-Sutcliffe coefficient (NSE) was within the range 0.40 ≤ NSE ≤ 0.95, while the range of Percent Bias (PBIAS) was −3.67% ≤ PBIAS ≤ 23.4%. Forest location and forest fragmentation had greater influence on overland flow than on stormflows at the basin outlet. However, forest location had more influence than forest fragmentation over both, overland flow and storm flows. Deforestation of the upper basin represented the worst scenario for flood regulation. In addition, the climate change effect on floods was more homogeneous than the LUCC effect, across the altitudinal gradient of the basin. Moreover, the relative influence of deforestation on stormflows was greater than that of climate change in the upper part of the basin, while in the lower part of the basin, the climate change was more important than LUCC for flood changes. For small floods the altitudinal range from 590 to 906 meters above sea level (m.a.s.l) was identified as a transitional area in terms of influence of deforestation on stormflows. However, a relatively stable threshold of absolute differences in peak flows and stormflow volume was obtained at 590 m.a.s.l. Finally, a slightly and statistically non-significant interaction between climate change and LUCC was identified, with an antagonistic effect in the lower part. In conclusion, native forest protection and/or reforestation, in the upper part of the basin are crucial for flood risk mitigation during small and moderate events, while maintaining several ecosystems services through implementation of NbS. The flood magnitude changes in the lower part of the basin are closely related to the scale effect and the sensitivity of the ecosystem in the upper part. Moreover, the importance of forest for flood regulation will be even greater in the future due to the climate change-induced precipitation projections. However, as storm intensity and catchment area increases, the capacity of forest to regulate floods decreases in the downstream direction and in a non-linear manner. Thus, the NbS needs to be integrated to other strategies within a broader context in order to achieve an effective flood management. The applied methodology can be used by modelers and decision-makers for flood impact assessment under climate change and LUCC scenarios in data-scarce watersheds. Moreover, the results improve our understanding of ecosystem services of Andean foothills forests and provide guidelines to implement NbS for flood regulation and climate change adaptation.
Inundaciones históricas y medidas de mitigación estructural en cuencas andinas de Chile centro-sur: río Maule & río Cautín
(Universidad de Concepción, 2022) Rojas Vilches, Octavio Enrique; Aguayo Arias, Mauricio Iván; Stehr Gesche, Alejandra Patricia; Soto Muena, Diego Nicolás
En Chile central, eventos de precipitación extrema con temperaturas elevadas, junto a la elevación de la isoterma 0°C, desencadena inundaciones de elevada magnitud en ríos andinos, por esto, la presente investigación, evalúa las crecidas históricas y medidas de mitigación estructurales implementadas para su reducción, en dos cuencas andinas de Chile centro-sur, específicamente en los ríos Maule y Cautín. Para ello, se i) Caracterizó la recurrencia histórica de crecidas y efectos ambientales asociados, mediante análisis de fuentes secundarias y una encuesta de cotas históricas aplicada en terreno, que fue contrastada con un análisis estadístico de caudales y precipitación; ii) Generación de una base de datos espacial de inundaciones históricas y medidas de mitigación estructural efectuada a través una búsqueda bibliográfica y trabajo en terreno mediante el uso de GPS y vuelos en dron y; iii) Análisis de la implementación y eficiencia de las medidas de mitigación estructurales, mediante la aplicación de una encuesta online a expertos y tomadores de decisiones. En ambos ríos se registraron más de 30 inundaciones entre los años 1963-2019, las que se correlacionaron significativamente con las anomalías cálidas del ENOS en la cuenca del Maule. Se desarrollaron 23 proyectos relacionados a medidas de mitigación estructurales en el río Cautín donde el principal sector afectado fue el urbano, mientras que para el río Maule solo fueron 13 principalmente en áreas agrícolas; el monto invertido por proyecto fue superior para el Cautín en 30,7%, por ultimo las principales medidas estructurales en ambas cuencas fueron enrocados y espigones. Actores claves determinaron que implementación futura de medidas de mitigación difiere en ambas cuencas en variables: costos de implementación y mantención, tiempo de construcción, beneficios a corto plazo, tamaño total de la obra y pendiente del cauce. Mientras que, las medidas implementadas actualmente fueron evaluadas de forma similar, solo varió el “costo de implementación”, siendo mejor evaluada en el Cautín. Por último, las medidas de mitigación de tipo verdes fueron consideras más efectivas que las mixtas y grises.
Mapeo de oferta y demanda de los servicios ecosistémicos en la reserva de la biósfera corredor biológico Nevados de Chillán-Laguna del Laja.
(Universidad de Concepción, 2024) Peña Tapia, Daniela Andrea; Aguayo Arias, Mauricio Iván
El Proyecto FIC-R Código BIP 40035830-0, ejecutado por el Centro EULA y la FIA Campus Chillán, se centra en la Reserva de la Biosfera Corredor Biológico Nevados de Chillán-Laguna del Laja, declarada en 2011 como la red chilena más importante en su tipo. Ubicada entre las regiones de Ñuble y Biobío, esta reserva alberga actividades económicas como agricultura, ganadería, forestal, turismo y generación eléctrica. Además, ofrece un refugio para especies emblemáticas de flora y fauna, y alberga diversas comunidades vegetales y colonias de huemules. La explotación de recursos naturales y el desarrollo productivo han afectado la conectividad entre los ecosistemas terrestres, comprometiendo la conservación de los servicios ecosistémicos. Aunque la población local emplea prácticas tradicionales, estas actividades impactan la biodiversidad y la oferta de servicios esenciales como el agua. Por ello, es crucial fomentar un desarrollo socioeconómico sostenible que no ponga en riesgo los recursos naturales. El proyecto busca evaluar la oferta y demanda de servicios ecosistémicos en la reserva para garantizar su sostenibilidad. Para ello, se han aplicado metodologías de proyectos anteriores como la “Planificación ecológica de la Región del Maule” y el “Diseño de infraestructura ecológica para la Región del Biobío”. Este esfuerzo se alinea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible 13 y 15, enfocados en combatir el cambio climático y conservar la biodiversidad.
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.
Propuesta de áreas de conservación para especies de peces en peligro en la cuenca del río Biobío.
(Universidad de Concepción, 2021) Vega Ibáñez, Paulina Andrea; Habit Conejeros, Evelyn Maríana; Aguayo Arias, Mauricio Iván
La cuenca del río Biobío se destaca por presentar la mayor riqueza de peces en Chile con 18 especies nativas, y a su vez, un alto grado de endemismo, alcanzado un 83%. No obstante, se ha registrado una disminución en la abundancia de especies nativas como resultado de los efectos sinérgicos y acumulativos de los múltiples estresores en la cuenca, como, por ejemplo, la actividad hidroeléctrica, el cambio uso de suelo, contaminación puntual y difusa, y la introducción de especies exóticas. En este sentido, genera especial preocupación la conservación de las especies Percilia irwini (Carmelita de Concepción), Diplomystes nahuelbutaensis (Tollo) y Bullockia maldonadoi (Bagrecito). Estas especies endémicas de Chile se encuentran En Peligro y, sumado a esto, presentan una distribución acotada a dos o tres cuencas hidrográficas en el país. Considerando la degradación de la ictiofauna en la cuenca del río Biobío y las continuas presiones antrópicas sobre el ecosistema fluvial, el presente estudio plantea la siguiente pregunta de investigación: ¿Existen áreas en la cuenca que, bajo su protección, permitan la conservación de poblaciones de Diplomystes nahuelbutaensis, Percilia irwini y Bullockia maldonadoi? Para llevar a cabo este estudio se utilizaron 47 estaciones de muestreo distribuidas entre los ríos Biobío, Laja, Lirquén, Huequecura, Mininco, Queuco, Quillaileo, Quilme y Rucúe, las cuales presentaron al menos una de las especies objetivo. Se describió la composición y estructura comunitaria de la ictiofauna en el área de estudio mediante análisis multivariados no paramétricos. Se encontró que la especie P. irwini se distribuye de manera abundante en todas las estaciones de muestreo, pero B. maldonadoi y D. nahuelbutaensis no se distribuyen en los mismos sitios, con algunas excepciones. Debido a la complejidad de proponer sitios que presentaran las tres especies, se priorizó la selección de estaciones con las combinaciones de P. irwini con B. maldonadoi y P. irwini con D. nahuelbutaensis. De esta manera se seleccionaron 10 estaciones distribuidas en los ríos Huequecura, Queuco, Quillaileo y Quilme, las cuales presentaron las mayores abundancias y frecuencias de ocurrencia para las especies objetivo. Adicionalmente, se seleccionaron 6 estaciones en tramos de los ríos Biobío y Laja como propuesta de sitios de manejo para las especies objetivo. Posteriormente, se analizó la viabilidad de proteger los tributarios identificados y la subcuenca asociada, considerando aspectos sociales como derechos de aprovechamiento de aguas, proyectos ingresados al SEIA, uso de suelo y presencia de comunidades indígenas. En este sentido, las subcuencas de los ríos Queuco y Huequecura (sistema fluvial Huequecura y Quillaileo) resultaron ser las más apropiadas para proponer como áreas de conservación. No se consideró adecuado proponer la subcuenca del río Quilme debido a que actualmente se encuentra aprobado y en fase de construcción el proyecto “Central Hidroeléctrica Rucalhue”, el cual afectará directamente dos de los cuatro sitios prioritarios identificados en el río Quilme. Este trabajo da cuenta de la urgencia de tomar medidas para la protección y conservación de las poblaciones de P. irwini, B. maldonadoi y D. nahuelbutaensis que aún persisten en la cuenca del río Biobío. Particularmente las poblaciones presentes en las subcuencas propuestas como áreas de conservación continúan siendo amenazadas por proyectos hidroeléctricos, trasvase de aguas y especies exóticas invasoras. Debido a esto, y con la finalidad de mejorar los esfuerzos de conservación, se considera necesario implementar medidas de manejo como, por ejemplo, planes de seguimiento, estudios genéticos, translocación basada en evidencia genética, restauración de hábitats fluviales y disminución y/o erradicación de especies exóticas invasoras.

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