|
|
|
|
| 1. INTRODUCCIÓN |
|
Las presas y la regulación de los ríos se han convertido en una parte integral del paisaje y la economía de muchos países. El siglo pasado ha visto un rápido aumento en la construcción de grandes presas (Fig. 1). Las presas han alterado el flujo de los ríos para satisfacer las necesidades sociales y humanas. Los ríos regulados han producido beneficios palpables tales como energía hidroeléctrica, navegación, control de inundaciones y mitigación de sequías. Sin embargo, los ríos regulados son diferentes a los ríos prístinos en sus propiedades físicas y ecológicas. La forma de los tramos del río, la vegetación fluvial, ribereña y de la llanura de inundación, y las comunidades acuáticas usualmente sufren cambios marcados como resultado de la regulación del flujo de los ríos. Los impactos ambientales de las presas se pueden clasificar de la siguiente manera:
La regulación del flujo aguas abajo de ciertos tipos de presas, como las presas de abastecimiento de agua, da como resultado ambientes artificialmente constantes que carecen de extremos naturales. Aunque la productividad en algunas especies puede aumentar, usualmente es a expensas de la reducción en el número de especies nativas y de la diversidad de los ecosistema. Otros impactos negativos de las presas incluyen el impedimento para la migración de peces, la alteración de la naturaleza, las variaciones de flujo estacional que apoyan los ciclos de crecimiento y reproducción en ciertas especies, el bloqueo de escombros y nutrientes, y el aumento en el riesgo de depredadores. Se necesitan troncos y otros desechos aguas abajo como alimento y habitat de refugio. Los embalses desorientan a los peces nativos y pueden acumular metales pesados y otros contaminantes químicos.
|
|
| 2. TIPOS DE IMPACTOS |
|
Los impactos ambientales de las presas generalmente se deben a la existencia del embalse y a la operación de la presa. Los impactos de las grandes presas en los ecosistemas, la biodiversidad y la vida acuática aguas abajo pueden ser considerables. Aguas arriba de una presa, generalmente se impone un embalse en lugar de un valle fluvial. Las presas inundan una vasta área de terreno en todo el mundo (aproximadamente 400,000 km2). Esto incluye los ecosistemas terrestres y acuáticos de cada tipo de hábitat, incluyendo las selvas tropicales con su variada biodiversidad. Es muy significativo es el hecho de que el terreno perdido es de una importancia desproporcionada a su tamaño, ya que incluye hábitats fluviales y terrestres en llanuras aluviales y a lo largo de las orillas de los ríos. Los hábitats naturales son reemplazados por un embalse relativamente uniforme, que generalmente proporciona hábitat para una gama mucho más pequeña de especies. Los cambios en la morfología aguas abajo del cauce y las orillas, delta, estuario y costa se deben a cambios en la carga de sedimentos. Asimismo, el impacto de las presas en los hábitats aguas abajo es a través de cambios en la carga de sedimentos. Todos los ríos transportan sedimentos a medida que erosionan continuamente sus cuencas. Cuando el agua de un río se mantiene detrás de una presa por un período de tiempo, la mayor parte del sedimento queda atrapado en el depósito. El agua liberada por una presa será más clara, con menos sedimento de lo que tenía aguas arriba. Se dice que el agua clara debajo de una presa tiene "hambre", y obtiene su carga de sedimentos erosionando el lecho y las riberas aguas abajo. Eventualmente, todo el material fácilmente erosionable en el lecho del río aguas abajo de la presa se erosionará, dejando atrás un cauce rocoso y un hábitat más pobre para la fauna acuática. La erosión también puede aumentar a lo largo de la costa más allá de la desembocadura de un río. Río abajo, el río también tenderá a ser más angosto y profundo, lo que puede causar una reducción la diversidad de especies animales y vegetales. Los cambios en la calidad del agua río abajo tienen efectos sobre la temperatura del río, carga de nutrientes, turbidez, gases disueltos y la concentración de metales pesados y minerales. Cuando el agua del río se mantiene en un depósito por un período de tiempo, la temperatura cambia, los nutrientes se eliminan, los bosques se inundan y se descomponen, y puede haber colonización del agua por plantas acuáticas. Cada uno de estos efectos puede tener un impacto en la vida que depende de esa agua. Estos efectos generalmente están relacionados con el tiempo que el agua ha permanecido en el reservorio. Los efectos pueden ocurrir cuando un depósito se llena por primera vez y la vegetación sumergida está sujeta a descomposición. A medida que se descompone, conducirá al agotamiento del oxígeno en el reservorio, lo cual es letal para los peces. La contaminación con mercurio es otro problema de calidad del agua. Mientras que el mercurio a menudo está presente en forma inorgánica en el suelo, una vez que el suelo se inunda, las bacterias pueden transformar este mercurio inorgánico en metilmercurio, el cual es tóxico y puede ser absorbido, concentrado y transmitido a la cadena alimenticia. Estudios realizados en Canadá han concluido que en cada caso, la concentración de mercurio en los pescados han aumentado después de la construcción de un embalse. La reducción de la biodiversidad se debe al bloqueo del movimiento de organismos y otros impactos. La consecuencia ambiental más significativa de las presas es que tienden a fragmentar los ecosistemas fluviales, aislar las poblaciones de especies que viven aguas arriba y aguas abajo de la presa, y cortar las migraciones. Más importante aún, bloquean la migración de peces que viajan río arriba con el propósito de incubar. En cualquier caso, la presa puede ser un enorme obstáculo, que a menudo causa un impacto importante en las poblaciones de peces. |
| 3. GEOMORFOLOGÍA |
|
Las presas impactan profundamente la geomorfología de los ríos al alterar
los patrones naturales de
flujo de agua y sedimentos.
Los cambios geomorfológicos debido a las presas
son menos predecibles que los cambios en los parámetros hidráulicos.
Los cambios geomorfológicos incluyen la degradación
del canal aguas abajo, la agradación en ciertas zonas,
la metamorfosis, los cambios de ancho,
el acorazamiento y la migración del lecho del río.
Estos cambios pueden tener un impacto negativo en
ecosistemas acuáticos y ribereños aguas abajo de la presa.
La degradación, o un rebajamiento del lecho del río,
es la respuesta más inmediata al cierre de la presa.
Se ha reportado comúnmente la erosión inmediatamente
debajo de una presa y posterior al cierre de la presa.
El frente erosivo se traslada río abajo hasta que la pendiente se haya ajustado o
la rugosidad haya aumentado hasta la etapa
en que los esfuerzos críticos de corte están por debajo del umbral para el
transporte de sedimentos.
La degradación del lecho tiene lugar los primeros años después del cierre de la presa, reduciéndose
en años posteriores hasta desaparecer.
La degradación puede ser inhibida por la formación de una capa de granos muy gruesos; proceso al cual se
denomina acorazamiento.
El acorazamiento es un fenómeno por medio del cual
el tamaño medio del grano del lecho
se vuelve más grueso con el tiempo, ya que
los flujos reducidos eliminan los materiales más finos.
Un espesor de grano único de
material más grueso es suficiente para formar
una capa de acorazamiento
que limita la degradación en condiciones normales del flujo.
La agradación, o deposición de sedimentos en el lecho del río,
es el resultado de la
redistribución de sedimentos en el tramo del río ubicado
aguas abajo de la presa. La redistribución ocurre
debido a la tendencia a que se forme un canal más estrecho
debido a la reducción en la competencia
para transportar sedimentos disponibles.
Los procesos de agradación y degradación pueden ocurrir simultáneamente.
en un río debajo de un embalse, en diferentes lugares dependiendo de la hidráulica local,
las características del sedimento,
y los controles geológicos y vegetativos.
Por lo tanto, la caracterización tramo-por-tramo del
sistema aguas abajo es un requisito importante en una evaluación
del impacto.
En general, la agradación ocurre inmediatamente aguas abajo de las
presas a tasas mucho más lentas que la degradación.
Los estudios de los cambios morfológicos
debajo de las presas han demostrado tanto la ampliación de canales como
estrechamiento de canales, y esta respuesta depende claramente del sitio.
Consideraciones importantes son los materiales de los bancos laterales,
las pendientes y alturas, y las interacciones con
la vegetación local. El estrechamiento del canal
puede ocurrir debido a un prolongado
período de flujo bajo,
una reducción en la carga de sedimentos y/o la invasión de vegetación.
El ensanchamiento de los canales aguas abajo de las presas generalmente se
debe a la rotura de los bancos laterales. Existen una gama de
mecanismos que pueden estar presentes,
dependiendo de las peculiaridades de los patrones de descarga de la presa.
Cuando los materiales del banco están disponibles para el transporte,
la erosión del banco puede ocurrir después de que el lecho
se ha estabilizado debido a acorazamiento o a exposición a la roca madre.
La erosión local
debido a la acción de las olas puede afectar los bancos,
particularmente en los casos
donde se mantienen niveles de agua
relativamente altos durante períodos de tiempo largos.
Hay tendencias opuestas en ríos controlados: la reducción en
la carga de sedimento promueve la erosión,
mientras que la reducción en la capacidad de transporte promueve la deposición.
La ubicación, la naturaleza y las tasas de cambio podrán
variar de
tramo en tramo dependiendo de las características locales.
La vegetación y los grandes residuos de madera tienen un papel importante
en la estabilización del perímetro del canal y en la resistencia a cambios
geomorfológicos.
La secuencia de eventos de inundaciones importantes
es fundamental para influir en el orden de los eventos consecuentes.
Cabe notar que la agradación a gran escala a largo plazo
en los cauces de los grandes ríos aguas abajo de las presas puede deberse
a la ausencia de inundaciones como resultado de la operación de la presa.
|
| 4. SEDIMENTOS |
|
Las presas causan cambios en la hidrología de la corriente y en el transporte de sedimentos. Antes de construir presas, los sedimentos son eliminados naturalmente de los sistemas fluviales por inundaciones periódicas. En general, la inundación de ríos da como resultado una mayor erosión costera debido a la reducción en el suministro de sedimentos a los estuarios.
Las cargas de sedimentos generalmente se reducen por el cierre de la presa, porque el embalse
atrapa eficazmente cualquier carga de lecho suministrada aguas
arriba, y los sedimentos suspendidos tienden a depositarse
en el embalse. Las presas interrumpen el equilibrio entre el movimiento del agua y el movimiento del sedimento. Esta interrupción modifica las características geomorfológicas, las cuales constituyen el hábitat para las especies acuáticas y ribereñas. Las presas capturan todo excepto los menores sedimentos, los cuales se transportan río abajo, con consecuencias significativas. El agua con poco sedimento liberada por las presas puede erosionar los sedimentos más finos en el tramo aguas abajo. La erosión de las corrientes a su vez reduce la disponibilidad de hábitat para ciertas especies acuáticas que viven en o usan cauces adoquinados. Además, los canales erosionados reducirán los canales que aumentará la erosión tributaria aguas arriba. Sin altos flujos, las especies con etapas de vida sensibles a la sedimentación, como huevos y larvas de ciertos invertebrados y peces, pueden sufrir altas tasas de mortalidad. La disminucion del nivel de los cauces aislará la llanura de inundación de los flujos sobre los bancos, degradando el hábitat de especies ribereñas y llanuras aluviales. |
| 5. NUTRIENTES |
|
La reducción en el transporte de nutrientes en los ríos
aguas abajo de las presas causa la pérdida de hábitat acuático para los peces
y otras especies, y pérdidas asociadas para la agricultura.
Se estima que la pérdida directa de la reposición anual de
sedimentos y nutrientes puede
haber contribuido a la pérdida gradual de la fertilidad de los
suelos de llanuras aluviales anteriormente usadas en la
agricultura, particularmente aquellos suelos alimentados por la recesión de la inundación.
También se han reportado reducciones dramáticas en las especies de aves, especialmente
en la llanura de inundación aguas abajo y las áreas deltaicas, cuando
los humedales no pueden reponerse de agua y nutrientes
en cuanto una presa está operando.
La reducción de los nutrientes transportados
al mar disminuye la producción en todos los niveles tróficos, lo que resulta
en una disminución de las capturas de sardinas y otros peces.
|
| 6. FLORA Y FAUNA |
|
Los impactos de los embalses en los ecosistemas terrestres y la biodiversidad son los siguientes:
Ecosistemas terrestres aguas arriba y biodiversidad La construcción de una presa y la posterior inundación del área del embalse. mata efectivamente plantas y bosques terrestres y desplaza animales. Ciertas especies prefieren fondos de valle; por lo tanto, un embalse a gran escala puede eliminar hábitats únicos de vida silvestre y afectar a poblaciones de especies en peligro de extinción (Fig. 2).
|
|
|
La inundación de un embalse puede conducir a la ocupación y limpieza de la cuenca aguas arriba
áreas como reemplazo de la tierra perdida en el embalse. Este cambio de uso del suelo
tiene efectos directos en términos de pérdida de hábitat, eliminación de flora y
fauna y, en muchos casos, degradación del suelo. También tiene efectos de retroalimentación en el reservorio,
a través de alteraciones en la función hidrológica.
La pérdida resultante de la cubierta vegetal conduce
a aumentos en la sedimentación, en la ocurrencia de tormentas
y en el rendimiento anual de agua, así como a disminuciones en la calidad
del agua y cambios en el patrón estacional de las inundaciones.
Ecosistemas acuáticos y biodiversidad aguas abajo de la presa
El alcance de los impactos dependerá de
si el agua se desvía para el consumo
o se mantiene en la corriente. Los sistemas fluviales
ecológicamente modificados
pueden experimentar una invasión de especies foráneas,
cambios en los parámetros de calidad del agua
como la temperatura, el oxígeno disuelto y
la disponibilidad de nutrientes,
cambios en los flujos de energía y
pérdida de servicios naturales del ecosistema.
El establecimiento de un nuevo equilibrio
tiene efectos positivos en algunas especies y negativos en otras.
El régimen de flujo es la variable clave para los
ecosistemas acuáticos existentes aguas abajo.
La duración y
la frecuencia de inundación
son críticos para la supervivencia de
comunidades que viven aguas abajo.
Las pequeñas inundaciones pueden actuar
como desencadenantes biológicos para la migración de peces e invertebrados.
Los grandes eventos crean y mantienen
hábitats al erosionar y transportar sedimentos.
La variabilidad natural de la mayoría de los sistemas fluviales
sostiene comunidades biológicas complejas que pueden
ser muy diferentes de las
adaptadas a los flujos y condiciones estables de un río regulado.
La temperatura de agua
y la química relacionada se alteran como consecuencia
de la acumulación
de agua y las consecuentes duraciones diferentes de
flujos aguas abajo. El crecimiento de algas
puede ocurrir en el reservorio y en el canal inmediatamente
aguas abajo de las presas debido a la
carga de nutrientes liberada por el embalse.
Los procesos de auto-purificación disminuyen este efecto aguas abajo.
Las presas de almacenamiento, en particular las plantas de pico de energía hidroeléctrica,
pueden interrumpir en forma significativa
el régimen de flujo, lo que resulta en altas fluctuaciones estacionales y diarias que
difieren mucho de los flujos naturales. Estos cambios en el flujo pueden dramáticamente
alterar el entorno ribereño, produciendo temperaturas consistentemente más frías debido a la
liberación de agua del fondo del reservorio.
Los hábitats modificados resultantes de grandes presas pueden crear entornos que son
propicios para plantas, peces, caracoles, insectos y otras especies animales no nativas y exóticas.
Estas especies no nativas pueden competir con las nativas y terminar
modificando ecosistemas que pueden volverse inestables,
nutrir vectores de enfermedades, o eventualmente no ser
capaz de soportar los componentes históricos ambientales y sociales.
Algunas especies de peces de lagos
han invadido con éxito entornos ribereños estabilizados artificialmente.
En comparación con un río natural, los sistemas de raíces de las plantas en los ríos debajo de las presas experimentan menos desgaste.
Las plantas mismas sufren menos estrés debido a descargas altas y la tasa de
migración del lecho se reduce.
Por lo tanto, las áreas del lecho del canal pueden estabilizarse y ayudar
a la vegetación a establecerse.
Cuando las aguas de una cuenca se desvían a otra cuenca, se producen
cambios en el volumen y la estacionalidad
del flujo. La nueva biota de la cuenca aguas arriba puede invadir la cuenca receptora
y competir con las especies nativas. Cuando toda el agua se desvía de la cuenca,
habrá impactos serios en especies únicas o poblaciones genéticamente diferentes.
La reducción en el transporte de sedimentos y nutrientes en los ríos aguas abajo de las
presas causa
impactos en el cauce, llanuras de inundación y geomorfología costera y deltaica,
y puede causar la pérdida de
hábitat acuático para peces y otras especies.
Los cambios en la turbidez del agua del río pueden afectar
la biota directamente. Por ejemplo, la producción de plancton está influenciada por ciertas variables,
incluyendo turbidez.
La reducción del sedimento que se mueve aguas abajo de la presa conduce a la degradación del
lecho fluvial. Esto puede conducir a la eliminación de playas y
remansos que proporcionaron hábitat de peces nativos,
y a la reducción o eliminación de la vegetación
ribereña que proporciona nutrientes y hábitat para especies acuáticas y aves acuáticas.
Como barrera física, una presa interrumpe el movimiento de especies, dando lugar a cambios en
la composición de especies aguas arriba y aguas abajo, e inclusive pérdida de especies.
Las especies fluviales tienen varios patrones migratorios. Estos incluyen peces anádromos como el salmón y
peces catádromos como las anguilas. Los adultos anádromos emigran río arriba para desovar y los jóvenes
descender, mientras que ocurre lo contrario con los adultos catádromos.
Además, las larvas de glochidia de los mejillones de agua dulce son transportadas por peces hospedadores.
Los insectos acuáticos
adultos como las moscas de mayo y las moscas de piedra se mueven río arriba para poner sus huevos
para ayudar a contrarrestar la deriva río abajo de sus larvas.
Las presas bloquean estas migraciones en diversos grados.
Los cambios en la productividad pesquera en la presa de Tucurui, Brasil, se muestran en la Fig.3.
|
|
|
Ecosistemas de pulso de inundación
La reducción de las inundaciones anuales aguas abajo afecta la productividad natural de los ríos
áreas riparias, llanuras aluviales y deltas continentales y estuarinos.
Las características de las comunidades de plantas ribereñas son
controladas por la interacción de las inundaciones y la sedimentación. Muchas
especies ribereñas dependen de acuíferos de llanuras de inundación poco profundas
que se recargan durante
eventos de inundación. Las represas pueden tener impactos significativos y complejos
en las comunidades de plantas en la ribera rio abajo.
Si bien las descargas altas pueden retrasar la invasión de
especies terrestres, ciertas
plantas ribereñas han evolucionado y se han adaptado
al régimen natural de inundación.
El control de las inundaciones por grandes presas, que generalmente reducen el flujo durante
los períodos de inundación y aumentan el flujo durante los períodos secos,
conduce a una constancia antinatural en el sistema fluvial.
Esta constancia, junto con la pérdida de hábitats
de llanuras de inundación por la recuperación de tierras, normalmente tiene un
impacto negativo marcado en la productividad de los peces
y la diversidad de especies. La conexión entre
el río y la llanura de inundación es esencial en la vida de
muchos peces ribereños que han evolucionado para aprovechar las inundaciones estacionales y utilizar las
áreas inundadas para desovar y alimentarse. La pérdida de esta conexión puede conducir a una rápida
disminución de la productividad de las actividades pesqueras locales y la extinción de algunas especies.
Se observan reducciones en las especies de aves a medida que no se reponen los humedales naturales
con agua y nutrientes una vez que una presa está en su lugar.
La recarga de agua subterránea en llanuras de inundación
normalmente disminuyen una vez que se eliminan las inundaciones.
Emisiones de gases invernadero
La emisión de gases de efecto invernadero (GEI) de los reservorios,
debido a la descomposición de vegetación, y
las entradas de carbono de la cuenca se han identificado
recientemente como un posible impacto de las presas.
Las grandes presas y lagos naturales en las regiones boreales y tropicales emiten
gases de efecto invernadero (dióxido de carbono, metano y, a veces, ambos). La Figura 4 muestra el
rango de valores de emisiones brutas de GEI para quince (15) reservorios,
registrados por mediciones de campo.
Sin embargo, las mediciones de
aún están en su infancia; se necesita más investigación para determinar su impacto.
|
|
| 7. RESUMEN |
|
| http://ponce.sdsu.edu/impacto_ambiental_de_las_presas.html | 200307 |