Diseño De Estrategias Para Recuperar Laguna Del Diario

 De Acuerdo A Sus Usos Actuales

 

 

*    Financiación PDT 36/12                                           

*    Unidad Ejecutora:

*         IMFIA-FING. Responsable: Jorge De los Santos.

*         Grupo de Ecología y Rehabilitación de Sistemas Acuáticos-FCIEN. Responsable: Néstor Mazzeo

*      Proyecto

*    Equipo de Trabajo Facultad de Ingeniería

*    Equipo de Trabajo Facultad de Ciencias

*      Primer Informe Elaborado para la Intendencia Municipal de Maldonado

 

RESÚMEN

La Laguna del Diario es un sistema poco profundo de la zona costera del Departamento de Maldonado. Debido al desarrollo turístico este sistema presenta dos alteraciones importantes: una modificación del régimen de comunicación natural con el océano debido a la consolidación de la barra arenosa, y un posible aumento del aporte de nutrientes de la cuenca. Actualmente presenta un desarrollo excesivo de la vegetación acuática y una expansión de los humedales asociados, procesos que interfieren con los usos actuales.

 

En virtud de ello este proyecto pretende analizar las siguientes hipótesis:

A)   La Laguna del Diario se encuentra en un proceso de eutrofización acelerado, fundamentalmente a partir de los últimos 30 años.

B)   La consolidación de la barra arenosa y la construcción del acceso principal  a Punta del Este sobre la misma, incrementó la acumulación de sedimento y materia orgánica al modificar los intercambios entre este cuerpo de agua y el océano.

 

De acuerdo a los resultados obtenidos, se generará un plan inicial de gestión de la Laguna del Diario y su cuenca asociada a efectos de detener los procesos antes mencionados e iniciar la rehabilitación del sistema. El plan propuesto será presentado y discutido con actores sociales y tomadores de decisión locales y nacionales.  Finalmente, se elaborará un plan definitivo en función de los acuerdos logrados.

 

La Laguna del Diario, ubicada pocos kilómetros al oeste de Punta del Este, Departamento Maldonado, es una antigua laguna costera que fue convertida en un reservorio poco profundo cuando se construyó sobre su barra arenosa de descarga al océano el actual acceso a la ciudad balnearia. Este sistema ha sido utilizado con diversos propósitos a lo largo de los últimas décadas: desde suministro de agua potable (antes de construirse en 1970 la planta potabilizadora de Laguna del Sauce), hasta usos recreativos asociados a deportes acuáticos.

 

La modificación del régimen de apertura y cierre de la barra arenosa parece haber alterado drásticamente la estructura de este sistema. De acuerdo a la opinión de técnicos especialistas en la temática, que trabajan en la Intendencia de Maldonado, y los vecinos, se ha detectado recientemente un notorio proceso de colmatación en el vaso de la laguna, con la consecuente reducción de la profundidad del nivel de agua y de la superficie libre por el aumento de la vegetación acuática. En este último proceso parece haber influido también un incremento en el aporte de nutrientes de la cuenca asociado al crecimiento del área urbana circundante con sistemas de saneamiento insuficientes o incorrectos. Por lo tanto, en la actualidad el mayor problema está asociado a la excesiva cobertura de vegetación sumergida que interfiere las actividades turísticas habituales y desmejora el aspecto de una zona de gran interés económico para el país.

 

La presente propuesta procura verificar dos hipótesis de trabajo:

 

A)    La construcción del acceso a Punta del Este aumentó drásticamente las tasas de sedimentación de este sistema, y/o

B)    La Laguna del Diario se encuentra en un proceso de eutrofización acelerado en las últimas dos décadas.

 

Al finalizar el análisis de las hipótesis se elaborará un plan de gestión inicial de este cuerpo de agua y su cuenca asociada, centralizado en los siguientes aspectos:

 

Ø      Determinar estrategias que reduzcan el aporte de nitrógeno y fósforo desde la cuenca.

Ø      Establecer mecanismos efectivos de control del excesivo crecimiento de plantas acuáticas sin producir deterioro de la calidad del agua.

Ø      Evaluar el régimen de comunicación actual entre la laguna y el océano para establecer las bases de una estrategia de disminución de la acumulación de sedimento y materia orgánica.

Ø      Determinar acciones que conduzcan a disminuir el aporte de sólidos sedimentables que puedan llegar a la laguna

Ø      Proponer las bases para el ordenamiento territorial del área en base a las conclusiones obtenidas.

 

Vista de la Laguna del Diario                 Actividades de recreación en la

y el Océano Atlántico.                              Laguna del Diario.

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JUSTIFICACION DE LA PROPUESTA

La costa platense y atlántica del Uruguay presenta una gran variedad de sistemas acuáticos naturales y seminaturales. Estos sistemas incluyen ríos, arroyos, humedales, lagunas y reservorios. Además de las grandes lagunas costeras (por ej. Rocha o Garzón) existe un conjunto de pequeños sistemas someros que actualmente no presentan entradas superficiales de agua marina. Algunos de estos cuerpos de agua se encuentran próximos a zonas urbanizadas y otros inmersos o en las cercanías de zonas turísticas. Debido a ello varios de estos sistemas son utilizados como fuente de agua potable o con fines recreativos. Por otra parte, la eutrofización es el principal factor de estrés en los cuerpos de agua de nuestro país, debido al aporte de materia orgánica de los servicios de saneamiento, el uso de fertilizantes y la utilización de detergentes (Scasso & Mazzeo, 2000). Este fenómeno alcanza su máxima expresión en el área urbana (de los Santos et al., 1996), pero sus consecuencias pueden observarse en otras partes del territorio como en los embalses del Río Negro (Conde et al., 1999) o en algunos sistemas similares al cuerpo de agua estudiado (por ej. Laguna Blanca) (Mazzeo et al. 2001, Castagnino et al., 2002). A pesar de la importancia estratégica de todos estos cuerpos de agua y de las presiones ambientales a las que están sometidos, para la mayoría no existe información de las características básicas e indispensables para su adecuada gestión.

En el caso particular de la Laguna del Diario las actividades antrópicas en su cuenca de aporte -especialmente la construcción de la ruta costanera- han provocado cambios significativos en su funcionamiento (hidrológico, sedimentológico, limnológico). Esta situación ha provocado una restricción de su uso, al constatarse la disminución en su profundidad y el crecimiento progresivo de plantas acuáticas. Sumado a esto, en el área se produjo, y produce actualmente, uno de los mayores crecimientos urbanísticos, con la correspondiente aceleración de procesos como los indicados. Hoy no se dispone de la información necesaria, tanto hidrológica como biológica, para una adecuada gestión integrada, que permita en primer término detener el proceso de deterioro, y posteriormente, la puesta en marcha de su recuperación.

Como se indicó, la problemática descripta no es exclusiva del presente reservorio, por lo cual un estudio como el presente puede sentar las bases para la gestión de otros cuerpos de agua afectados negativamente por diversas actividades antrópicas.

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OBJETIVOS

GENERAL

Elaborar una estrategia multidisciplinaria, de implementación inmediata, para iniciar la gestión de la cuenca de la Laguna del Diario y permita detener el deterioro actual del reservorio, estableciendo las bases para un plan de recuperación y gestión de largo plazo, eficiente y sostenible.

 

ESPECÍFICOS

1.    Evaluar el proceso de colmatación y expansión de la zona litoral a partir de la construcción del acceso a Punta del Este sobre la barra arenosa costeña;

2.    Identificar y evaluar estrategias que permitan disminuir la acumulación de sedimento y materia orgánica en el reservorio;

3.    Inferir la evolución del estado trófico de este sistema durante el último siglo;

4.    Determinar el estado trófico actual y la estructura de la trama trófica clásica;

5.    Conocer la estructura de la comunidad vegetal acuática y su área de cobertura;

6.    Establecer mecanismos efectivos de control del excesivo crecimiento de plantas acuáticas sin producir deterioro de la calidad del agua (fundamentalmente floraciones microalgales);

7.    Caracterizar la cuenca hidrológica, como base para la comprensión del régimen de funcionamiento de la laguna;

8.    Identificar todas las actividades y su distribución espacial en la cuenca;

9.    Determinar el aporte de nutrientes y definir estrategias que reduzcan la disponibilidad de nitrógeno y fósforo dentro del reservorio;

10.    Establecer el funcionamiento de las obras hidráulicas existentes de descarga hacia el océano;

11.    Inferir el régimen hidrológico de la laguna previo al cierre de la barra;

12.    Determinar el funcionamiento geohidrológico e hidráulico actual de la Laguna del Diario, y su influencia sobre los humedales cercanos;

13.    Establecer las bases del uso del suelo para futuros desarrollos de un Plan de Ordenamiento Territorial para la Cuenca de Laguna del Diario.

14.    Proponer un Plan Inicial de Gestión para la cuenca hidrológica, que permita una aplicación inmediata;

15.    Difundir los resultados de los estudios con el fin de involucrar a los distintos actores de forma responsable para el aprovechamiento de la Laguna del Diario;

16.    Establecer el Plan Inicial de Gestión.

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METODOLOGIA

Considerando que los sistemas con abundante vegetación acuática presenta una gran heterogeneidad espacial en las características fisicoquímicas del agua y los sedimentos, así como en la distribución de los organismos presentes, se procederá a realizar la siguiente estrategia de muestreo: Se determinará la distribución espacial de la vegetación acuática y a partir del mapa obtenido serán elegidas al azar cinco estaciones en las zonas con vegetación sumergida y cinco estaciones en zona de aguas libres. En cada una de estas estaciones se tomará muestras de agua de superficie y fondo para el análisis de las propiedades fisicoquímicas. Al mismo tiempo, y en muestras integradas de toda la columna de agua, se colectará muestras para el análisis de la composición y abundancia del plancton. Estos muestreos serán efectuados en verano, otoño, invierno y primavera. El muestreo para análisis granulométrico del sedimento y de su  contenido de nutrientes y materia orgánica, de la estructura de la comunidad bentónica, y del contenido de nutrientes de plantas, se realizará en invierno y verano del primer año de ejecución del proyecto, siguiendo el mismo de diseño de muestreo antes mencionado. Por último, la estructura de la comunidad de peces será estudiada intensamente durante el verano, conjuntamente con la toma de muestras para los análisis paleolimnológicos.

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ACTIVIDAD 1.

AGUA

En cada réplica se registrará in situ las siguientes variables: temperatura, concentración de oxígeno disuelto, conductividad, pH y profundidad del Disco de Secchi, mediante sensores de campo.  En el campo se determinará la alcalinidad (según los criterios de APHA 1985), se filtrarán las muestras con filtros GF/C y se almacenarán las muestras a –4°C.  En laboratorio se determinará el contenido de material en suspensión y su porcentaje de materia orgánica (APHA 1985), fósforo reactivo soluble (Murphy & Riley 1962), fósforo total y nitrógeno total (Valderrama 1981), nitrato (Müller & Widerman 1955), amonio (Koroleff 1970), silicato (Müllin & Riley 1955), clorofila a (Nusch 1980). En cada sistema se determinará el contenido de sodio, potasio, magnesio, calcio, cloruro, sulfato y hierro mediante espectrofotometría de absorción atómica, de acuerdo a la metodología descrita en APHA (1985).

 

La concentración de sustancias húmicas en suspensión será estimada como fluorescencia de CDOM (materia orgánica disuelta coloreada). Las muestras para fluorescencia serán filtradas (filtros GF/F prequemados) y su espectro de emisión con una excitación a 355 nm será registrado a temperatura ambiente. La emisión a 450 nm será normalizada con la integración del área de la señal Raman del agua Milli-Q, para obtener la fluorescencia en unidades Raman nm-1.

 

PLANCTON

Fitoplancton.

 

Muestras cualitativas de fitoplancton para identificación serán tomadas con red (tamaño de poro 25m) y preservadas en formol neutralizado al 4%. Muestras cuantitativas integradas de fitoplancton serán tomadas con un tubo de acuerdo al diseño de muestreo antes mencionado y se filtraran con una malla de 25m. Posteriormente se preservarán en yoduro de lugol y contadas en una cámara Sedgwick-Rafter de 1-ml en microscopio óptico a 40 X (Guillard, 1978). Las poblaciones serán enumeradas en campos al azar. La abundancia de fitoplancton será expresada en células ml-1 y el biovolumen aproximado de acuerdo con Hillebrand et al. (1999). Las especies y su abundancia relativa en biovolumen serán organizadas en grupos taxonómicos (Van der Hoek et al., 1997). Las especies con una abundancia relativa mayor al 5% del biovolumen total serán agrupadas en asociaciones (AS) (Reynolds 1997; Padisak & Reynolds 1998), de acuerdo con sus características morfológicas y ecológicas.

 

Zooplancton.

Las muestras de zooplancton para análisis cualitativo serán colectadas con una red de 69 m de tamaño de poro. Para el análisis cuantitativo se utilizará el mismo dispositivo que para fitoplancton pero se filtrará el agua con una malla de 50 m. Las muestras serán fijadas con formaldehído al 4% de concentración final. El conteo se realizará en cámaras Sedwick-Rafter de 2 y 5 ml bajo un microscopio óptico a 10 y 20X, siguiendo la metodología de Paggi & de Paggi (1974). La abundancia será expresada como individuos/L y las especies se agruparan en rotíferos, copépodos ciclopoides, copépodos calanoides, nauplios y cladóceros, y en grupos de acuerdo a sus preferencias alimenticias. La biomasa será estimada a partir de datos morfométricos de acuerdo a la metodología descrita por Bottrell et al. (1976) y Ruttner-Kolisko (1977).

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PLANTAS ACUATICAS

La cobertura de la vegetación sumergida se determinará colectando las muestras mediante un grapnel (dispositivo metálico semejante a un ancla) en puntos equidistantes sobre transectas que cubren todo el área del sistema (se estima que serán relevados 100 puntos). La medida es semicuantitativa, asignándose un valor de porcentaje de cobertura correspondiente a uno de cinco rangos (0, 0-10, 10-50, 50-100, 100%). Asimismo, se determinará el volumen del sistema ocupado por la vegetación sumergida (PVI, Canfield et al., 1984), el cual se estima como el producto del porcentaje de cobertura de la vegetación por la altura de las plantas, dividido por la profundidad de la columna en cada punto considerado durante la estimación de la cobertura. La cobertura de las plantas acuáticas flotantes y emergentes se determinará mediante fotolectura de fotografías aéreas verticales (Bullock, 1996) y empleando metodología SIG (Sistema de información Geográfico, programa Arc View 3.2). Las fotografías serán georeferenciadas con las coordenadas de las Cartas del Servicio Geográfico Militar correspondiente a cada sistema, utilizando la extensión Geoprocessing. Se digitalizará el contorno, las diferentes zonificaciones de la vegetación flotante y emergente, así como también la cuenca y las principales rutas. El área de las zonaciones vegetales y el espejo de agua serán determinada utilizando la extensión Polygeom. Las diferentes zonas identificadas en la vegetación serán validadas en el terreno, identificando las especies dominantes. Con esta información se procura conocer la potencial capacidad de refugio del zooplancton, la importancia de la vegetación acuática en términos de cobertura, y la posibilidad de ocurrencia de alternancia de estados (turbio y de aguas claras).

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ACTIVIDAD 2

SEDIMENTO

CONTENIDO DE NUTRIENTES EN PLANTAS

BENTOS

El estudio de la comunidad bentónica cuali y cuantitativo será efectuado en muestras colectadas con corers de 110mm de diámetros para los macroninvertebrados, y en cuadrados de 1 m2 de superficie para los bivalvos. Las muestras serán colectadas por triplicado y mediante buceo, en las estaciones seleccionadas. Los atributos comunitarios analizados serán riqueza específica, diversidad y equitatividad. A efectos de la evaluación del estado trófico se considerará fundamentalmente la relaciones de abundancia entre oligoquetos/quironómidos y la presencia de especies indicadores de elevada o baja carga de materia orgánica. Por último, se estimará la abundancia y distribución de dos bivalvos filtradores (Corbicula fluminea y Diplodon sp) presentes en este sistema, estimando la capacidad de filtración de estas poblaciones de acuerdo a antecedentes disponibles.

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ACTIVIDAD 3

NECTON

Se realizarán colectas para análisis cuantitativos y cualitativos de esta comunidad. Las capturas serán efectuadas mediante el empleo de redes de enmalle construidas con 6 paneles monofilamento de distinto tamaño de malla, de 10 m de longitud por 2 metros de altura, unidos entre si. Las distancias de entrenudo de los paneles serán de 5, 15, 25, 45, 60 y 80 mm, los que se ordenaran aleatoriamente. El esfuerzo de pesca está determinado por el área del cuerpo de agua, aproximadamente 5 redes (Appelberg, 2000).

 

Las redes serán caladas según las características del lugar elegido aleatoriamente, perpendiculares a la costa, y serán dejadas durante 24 horas y revisadas cada 12 hrs de modo de obtener colectas diurnas y nocturnas sucesivas.

 

Las capturas se fijarán en solución de formol 10% para su identificación y cuantificación en el laboratorio.  A partir de esos datos se calculará la abundancia total y relativa de las especies, utilizando como índice de abundancia la captura por unidad de esfuerzo (CPUE, en kg/m2/hora) (Ricker, 1975).

 

Para determinar el estado de los peces se determinará el factor de condición de los mismos, el cual emplea la relación longitud/ peso como indicador (Hile, 1936). A nivel de la comunidad se determinará la diversidad específica mediante el índice de Shannon-Weaver.

 

El rol trófico de las especies encontradas será revisado en la literatura, utilizándose dichos datos para evaluar su posible impacto en los controles descendentes. Sobre esta base ser calculará la relación peces piscívoros/planctívoros, el cual es un estimador importante de la presión de predación del zooplancton.

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PALEOLIMNOLOGIA

Se extraerán dos testigos de sedimento en una estación en la zona de mayor depósito de sedimento, usualmente en la región de profundidad máxima (García-Rodríguez, 2002). Se posee equipo de campo con capacidad de tomar registros de 300 cm de longitud. Los sedimentos será tratados de forma tal que se evite la compactación y movimiento de agua intersticial. Se harán los análisis físicos, químicos y biológicos que se describen a continuación.

 

La caracterización granulométrica del registro sedimentario se realizará de acuerdo a la técnica mencionada en García-Rodríguez et al. (2001); el contenido de materia orgánica y carbonatos serán cuantificados por la pérdida de peso por ignición según la técnica de Hieri et al. (2001); los contenidos de N y P total serán determinados de acuerdo a la técnica de Valderrama (1981).Los pigmentos fotosintéticos se analizarán por técnicas instrumentales descritas en García-Rodríguez (2002). Respecto a la datación por técnica de 14C (vida media de desintegración 5370 años), se realizará en Facultad de Química. La misma es útil para datar escalas de milenios. Para ello se extrae el carbono orgánico, se convierte a benceno, y se determina su radioactividad en un contador de centelleo (García Rodríguez et al., 2001, 2002a, b, 2004a, b). La técnica del 210Pb (vida media de desintegración 22, 26 años) se hará en la Dirección Nacional de Tecnología Nuclear. Esta técnica es apropiada para datar sedimentos correspondientes a los últimos 150 años, lo cual la hace apropiada para impactos humanos sobre cuerpos de agua. Para ello se toman muestras de sedimento contiguas de 1-2 cm de espesor para los 50 cm superficiales y se determina la actividad de 210Pb, la cual es proporcional a la edad del sedimento (García-Rodríguez et al., 2002a, 2004a).

 

ACTIVIDAD 4

ANALISIS DE DATOS

La determinación del estado trófico se realizará en base al método de Salas & Martino (1990). En la identificación de los diferentes estados de equilibrio se considerará fundamentalmente la biomasa algal (clorofila a), transparencia del agua y concentración de nutrientes y sustancias húmicas. Por último, las características de las comunidades biológicas constituirán una herramienta adicional.

 

Para el análisis de las características limnológicas del agua y sedimento se considerarán análisis de regresiones simples y múltiples, análisis multivariados de ordenación directos e indirectos y análisis de varianza.

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ACTIVIDAD 5

PLAN DE GESTION

El plan de gestión será elaborado de acuerdo al esquema y etapas de trabajo que se indican en la Fig. 4. La mayoría de los actores responsables o con ingerencia directa en la gestión de este cuerpo de agua y su cuenca se encuentran actualmente vinculados a este proyecto. Sin embargo, en la etapas finales del procedimiento se intentará incorporar a la Dirección Nacional de Medio Ambiente (DINAMA), así como otras entidades o grupos identificados durante la ejecución del proyecto que resulten relevantes en el momento del diseño y/o aplicación del plan. Los talleres y diseño de estrategias se llevaran a cabo en la ciudad de Maldonado durante el lapso de tres días.

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*    Equipo de Trabajo Facultad de Ingeniería

Ø     Hidrología: Jimena Alonso jalonso@fing.edu.uy

Ø     Hiráulica: Daniel Bellón dbrey@fing.edu.uy

Ø     SIG y otros: Fernando Pacheco fpacheco@fing.edu.uy

Ø     José Valena jovalena@fing.edu.uy

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*    Equipo de Trabajo Facultad de Ciencias

Ø     Responsable/Jefe del Grupo: Néstor Mazzeo mazzeobeyhaut@yahoo.com

Ø     Peces: Guillermo Goyenola goye@fcien.edu.uy

Ø     Peces/Química: Franco Teixeira de Mello frantei@fcien.edu.uy

Ø     Bentos/Sedimentos: Juan Clemente checho@fcien.edu.uy

Ø     Plancton/Química: Carlos Iglesias caif@fcien.edu.uy

 

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