Modelos de Simulacion. Vensim. Dinamica de Sistemas. Modelos de Simulacion. Vensim. Dinamica de Sistemas. Modelos de Simulacion. Vensim. Dinamica de Sistemas. Vensim.

Boletín de Dinámica de Sistemas

Orestias empyraeus

Modelado de la población del pez endémico Orestias empyraeus
de la laguna Pomacocha y sus modificaciones
tras el trasvase de agua

Ena Luisa Chocano Arévalo
luisachocano@hotmail.com

Los peces del género Orestias son organismos muy especializados para su desarrollo en ecosistemas acuáticos de los Andes Tropicales, sobre los 3800 msnm, prefiriendo zonas de escasa o ninguna corriente y con presencia de plantas acuáticas. Presenta 38 especies en el mundo, de las cuales más del 80% se distribuyen únicamente en el Perú. La contaminación, la destrucción de los hábitats, así como la presencia de la trucha arco iris Oncorhynchus mykiss ha venido mermando sus poblaciones a lo largo de los años, ocasionando que muchas especies se encuentren con amenazas a su conservación y en algunos casos, extintas. A pesar de lo mencionado, se sabe poco de su biología y no existen programas de conservación en la naturaleza.

En los Andes centrales del Perú, existe el proyecto de trasvase de las aguas de la cuenca del río Yauli hacia el río Rímac para abastecer del recurso a la capital (Lima). Para ello, se incrementará el volumen de agua de la laguna Pomacocha, ecosistema que alberga a un población de Orestias empyraeus.

Se realizó el modelamiento de esta población mediante el programa Vensim, considerando los valores para mantener constante a las Orestias durante 10 años, con el cauce actual y el cauce incrementado para el proyecto de trasvase, sin mostrase modificaciones en el tamaño poblacional.

Se consideró la variable de una menor tasa de natalidad con las condiciones actuales del cauce, observándose una reducción significativa y rápida de la población. También se modeló una tasa de natalidad alta, duplicándose la tasa de predación por la trucha arco iris, obteniéndose un incremento significativo de las Orestias en el corto plazo. Se considera necesario realizar mayores evaluaciones del medio natural para las variables ambientales y poblaciones del pez para poder mejorar el modelo.

Introducción

Bajo los términos de referencia emitidos por IFC el 3 de setiembre del 2018 y su respectivo Plan de Trabajo – “Estudio de caudales ecológicos para el proyecto Obras de cabecera y conducción para el abastecimiento de agua potable para Lima”, se realizaron estudios en la cuenca del río Yauli y la laguna Pomacocha en el departamento de Junín, Perú. Dicho estudio siguió los requisitos del Anexo 3 de la Resolución Jefatural N 154/2016-ANA y del documento recientemente publicado por el Grupo del Banco Mundial (WBG) – Manual de Buenas Prácticas (WBG 20181). Además de la determinación de los caudales, se caracterizó la composición de especies hidrobiológicas y de vegetación ribereña; los resultados de estas evaluaciones permitieron identificar hábitats para poblaciones del pez endémico Orestias empyraeus, categorizado por la Red List de la Unión Mundial para la Conservación de la Naturaleza (IUCN, 2019) como casi amenazado.

El género de peces Orestias (Orden Cyprinodontiformes, Familia Cyprinodontidae) es uno de los más emblemáticos de los altos Andes del Perú por su diversidad (38 especies) y altos niveles de endemismo (Ortega e Hidalgo 2008, Chocano et. al., 2011). Tan solo en la cuenca del Lago Titicaca se pueden encontrar 31 especies, en su mayor parte restringidas a este sistema hidrológico. La distribución de Orestias en el Perú abarca exclusivamente las zonas altas por encima de los 3500 msnm desde el altiplano (en el Departamento de Puno) hasta la cuenca alta del Río Santa (en el Departamento de Ancash) (Parenti 1984). A diferencia de Astroblephus y Trichomycterus (géneros de peces que también habitan cuerpos de agua Altoandinos) la distribución de las especies de Orestias en Sudamérica se encuentra restringida a los Andes Centrales entre Perú y el norte de Chile (Reis et al. 2003, Vila et al. 2007). Las especies de Orestias se caracterizan por tener la región oral superior (dirigida hacia arriba), ausencia de aletas pélvicas, presencia de escamas con canales y poros muy notorios, y un patrón de escamación variable en tamaño y disposición a lo largo del cuerpo. El tamaño de los individuos adultos varía entre 9 y 22 cm de longitud, siendo las hembras de mayor tamaño que los machos (Parenti 1984, Pinto et al. 1991). Asimismo, la coloración puede variar de un patrón "moteado o marmoteado" en los juveniles, a una coloración homogénea en todo el cuerpo, con excepción de la región ventral que es amarillenta en los adultos. Las especies de Orestias habitan tanto ambientes lóticos (ríos y quebradas) como lénticos (lagunas, bofedales) y tienen una gran variedad de hábitos alimenticios (desde planctófagas hasta carnívoras). Algunas especies de Orestias son importantes comercialmente en el lago Titicaca por ser de consumo humano.

El patrón de distribución hasta ahora observado para Orestias es muy espaciado (según información de la colección científica del Museo de Historia Natural de la UNMSM que posee la mayor cantidad de ejemplares en muestras para el Perú), existiendo muchas áreas con vacíos por ausencia de investigaciones ictiológicas; presenta un alto grado de endemismo y muchas amenazas de extinción reconocida para algunas especies de este género.

Con excepción de la cuenca del Lago Titicaca, el conocimiento sobre las especies de Orestias es incipiente o escasamente difundido, sin embargo, algunas de las especies parecen encontrarse bajo seria amenaza o son consideradas extintas localmente, como son los casos de Orestias pentandli y O. cuvieri, (Sarmiento et al., 1987) debido principalmente a la presencia de especies exóticas introducidas como Odontesthes bonariensis (“pejerrey argentino”) y Oncorhynchus mykiss ("trucha arco iris") (de Sostoa et al. 2010). La falta de conocimiento de Orestias, el alto grado de endemismo y la actual amenaza de extinción reconocida, hacen de Orestias un objeto de conservación prioritario, de allí la necesidad de programas de monitoreo y planes de conservación para estos peces.

Se han realizado estudios de reproducción asistida en el lago Titicaca para varias especies de Orestias, como O. agassii, la información generada sobre la biología básica de Orestias se utilizará para determinar los valores de nacimientos y mortalidad para el presente modelo (Autoridad Binacional Autonoma del Sistema Hídrico TDPS, 2002 y 2003).

El proyecto pro “Obras de Cabecera y Conducción para el abastecimiento de Agua Potable para Lima” incluye el trasvase de agua desde la zona andina, que corresponde a la cuenca hidrográfica Marcapomacocha (que desemboca en el lado Atlántico), a la cuenca del Río Rímac (lado Pacífico), que es el principal río de la ciudad de Lima. Incluye la implementación de un túnel Transandino de 10km de longitud, que tendrá una capacidad máxima de transporte de 10,00 m³/s. El agua se recolectará de los embalses de Pomacocha y Huallacocha Bajo, ubicados en las porciones altas de la cuenca del río Yauli; y será conducido al Río Branco, afluente del alto Río Rimac. El agua fluirá por el cauce del Río Blanco hasta su desembocadura en el Río Rimac, desde donde se conducirá a la Región Metropolitana de Lima. En la planta de tratamiento denominada Huachipa II ubicada allí, el agua será potable y posteriormente distribuida a través de una red de un ducto principal denominado Ramal Sur y un conjunto de interconexiones, a través de las cuales se derivará para redes de conexión domiciliaria.

Además de las ventajas asociadas con el aumento de la disponibilidad de agua para la población de la Región Metropolitana de Lima, el aumento del caudal a lo largo del Río Rímac puede resultar en un aumento en la capacidad de generación de energía de las plantas hidroeléctricas ubicadas a lo largo del río (Central Callahuanca, Central Moyopampa, Central Huanchor, Central Matucana y Central Huampaní).

La captación de agua se realizará directamente en la margen izquierda del embalse Pomacocha, donde se instalará el portal de entrada del túnel transandino. El túnel está diseñado con sección tipo herradura, con una superficie de unos 15-16m². Durante las fases de construcción y operación del proyecto se esperan diferentes impactos a estos peces, dependiendo de la ubicación de los puntos donde habitan las Orestias. Es por ello que se propusó un plan de compensación con diversas alternativas para reubicar a los peces y/o conservar otros hábitats cercanos, adecuados para el desarrollo de la especie.

El modelado mediante el programa Vensim permitará determinar si las variables consideradas en el modelo son las más adecuadas y/o suficientes para la conservación de esta especie, consiguiendo que se mantengan en el tiempo.

Así mismo, la información generada permitirá tener un primer acercamiento a futuros programas de conservación y/o compensación en áreas altoandinas, relacionados a sus peces endémicos.

MATERIALES Y MÉTODOS

Mediante la introducción en el modelamiento de las características registradas en la laguna Pomacocha, se determinará las condiciones iniciales para mantener constante a la población de Orestias y si la modificación ocasionada por el trasvase modificará el tamaño de su población.

Se utilizó VENSIM PLE Versión 9.4.0.

Las variables a considerar para el modelamiento fueron las siguientes:
Nacimientos y muertes, abundancia relativa, tasa de natalidad y vida media de Orestias y Oncorhynchus mykiss ("trucha arco iris") Tasa de predación y predación de la trucha, Población sostenible y relativa de Orestias, y caudal.

RESULTADOS

A continuación se presenta el modelo para la población de Orestias. En el apéndice se presenta las ecuaciones utilizadas para este modelo.

Orestias empyraeus

La población de Orestias depende del número de nacimientos y muertes, así como las tasas de natalidad (0.41) y de predación (0.01) por parte de la trucha. El estudio hidrológico en la laguna Pomacocha determinó que el caudal que ingresa actualmente es de 2.25 m3/s y que el trasvase ocasionará que este caudal se incremente a 2.5 m3/s.

Los valores utilizados en el modelo (1) permiten que la población de orestias se mantenga constante en el tiempo. No se observa variaciones en la población de Orestias con el cambio en el caudal (ver los gráficos que muestran que ambas variables: caudal 2= 2.25 m3/s y current 2= 2.5 m3/s).

Se modificó la tasa de nacimiento, reduciéndola a 0.05. Infiriendo que el aumento de caudal pueda afectar la disponibilidad de hábitats o nichos ecológicos. Los resultados son la reducción de la población en el tiempo (línea en azul).

Orestias empyraeus

La última modificación se realizó incrementando la tasa de nacimiento a 0.5, considerando que el estado de conservación de la laguna es óptimo. Sin embargo, tal como ocurre en la actualidad, la trucha arco iris está siendo cada vez más utilizada en los ambientes naturales, colocando alevines y juveniles en lagunas y ríos; y por su gran capacidad de dispersión y escasez de predadores naturales, están cada vez más presentes en los ecosistemas lóticos de los Andes Tropicales. La tasa de predación se incrementó a 0.02.

Se observa que a pesar del incremento de la predación por la trucha, el aumento de la tasa de natalidad permite que en el tiempo, la población crezca.

DISCUSIÓN

Los resultados obtenidos indican que el incremento del caudal, considerando ecuaciones que mantengan constante a la población de Orestias, no modifican el número de individuos de los peces en el tiempo.

Si mantenemos las condiciones actuales de caudal, para una población con baja tasa de natalidad, la población decrece hasta desaparecer a los 5 años aproximadamente.

Si se incrementa la tasa de natalidad y se duplica la tasa de predación, las Orestias logran mantenerse y a partir del 3 año aproximadamente, aumentan el tamaño de su población.

Se requiere agregar nuevas variables a este tipo de modelos tales como: oferta alimenticia, riqueza y abundancia de plantas acuáticas (indispensables para el desarrollo de funciones básicas de la especie), variables de competencia por alimento con la trucha y/o determinar tasas reales de predación. Asi mismo, la inclusión de variables ambientales como parámetros físicoquímicos básicas del agua (como pH, oxígeno disuelto, conductividad eléctrica, temperatura), de manera de tener mejores modelamientos y conseguir un mayor éxito de la conservación de la especie a lo largo del tiempo.

(*) Puede solicitar información más detallada de este trabajo a los autores


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