CARACTERIZACION DEL AMBIENTE MARINO EN LA ZONA DE INFLUENCIA DEL PROYECTO DEL PUERTO DE AGUAS PROFUNDAS (PAP) EN LA COSTA DEL DEPARTAMENTO DE ROCHA:BIODIVERSIDAD,PESQUERIA Y ECOSISTEMAS
SETIEMBRE 2013
CARACTERIZACION DEL AMBIENTE MARINO EN LA ZONA DE INFLUENCIA DEL PROYECTO DEL PUERTO DE AGUAS PROFUNDAS (PAP) EN LA COSTA DEL DEPARTAMENTO DE ROCHA: BIODIVERSIDAD,PESQUERIA Y ECOSISTEMAS
Director General: Dr. Rolando Daniel Gilardoni SETIEMBRE 2013 Sub Director: Sr Andrés Domingo Coordinación Institucional: MSc. Alfredo N. Pereira.
INDICE pág.
1. Resumen Ejecutivo…...... i
2. COMPONENTE CONTINENTAL
2.1 Sub Componente Laguna de Rocha y Laguna de Castillos: Camarón ( Farfantepenaeus paulensis)……………………………………………...... ……1
3. COMPONENTE MARINO
3.1. Sub Componente Oceanográfico ...... 35 3.2. Sub Componente Fitoplancton……………………………………………… .53 3.3. Sub Componente Ictiológico y pesquero….……………………………… …68 3.4. Sub Componente Aves Marinas………………………………………………86 3.5. Sub Componente Tortugas Marinas……………………………………..….105 3.6. Sub Componente Mamíferos Marinos……………………………………....110 3.7. Sub Componente Bentos………………………………….………………….145
RESUMEN EJECUTIVO
La Dirección Nacional de Recursos Acuáticos (DINARA), órgano dependiente del Ministerio de Ganadería Agricultura y Pesca, es el organismo responsable de promover la utilización sostenida de los recursos pesqueros, mediante una pesca responsable y un procesamiento en tierra que satisfaga las normas higiénico-sanitarias , con el fin de lograr un óptimo rendimiento sostenible de los recursos acuáticos en el largo plazo. Para tales fines realiza actividades que comprenden entre otras la investigación, asesoramiento, fomento, desarrollo y control en todos sus aspectos, de la actividad pesquera e industrias derivadas, tanto en el plano privado como a nivel público, proponiendo a esos efectos los reglamentos que correspondan, y poniéndolos en aplicación, todo ello de acuerdo con los lineamientos determinados en la política pesquera nacional.
Entre sus principales objetivos se halla la investigación de los principales recursos pesqueros así como el desarrollo de líneas de investigación vinculadas con enfoques ecosistémicos y sobre procesos oceanográficos vinculados a dichos recursos y al ambiente.
En 1973 se firma el Tratado del Río de la Plata y su Frente Marítimo con Argentina. Dicho Tratado permitió a la flota industrial uruguaya tener acceso a los recursos en una Zona Común de Pesca Argentino-Uruguaya (ZCPAU). Además de la flota industrial en aguas del Río de la Plata (RDLP) y la ZCPAU y aguas internacionales, nuestro país desarrolla actividades pesqueras en una zona costera con más de 700 km de costa sobre el RDLP y el Océano Atlántico. La Zona Económica Exclusiva (ZEE) tiene una extensión de 12 mil km2 donde se explota una gran variedad de organismos acuáticos tanto por la flota industrial como por la artesanal.
Todo lo anterior requiere la implementación de normativas que aseguren una adecuada administración de los recursos para un uso sostenible. Estas acciones se deben sustentar en el conocimiento científico acerca de la composición, biología y abundancia de una gran variedad de organismos acuáticos presentes en el RDLP y su frente oceánico, así como de los procesos oceanográficos relacionados a los mismos.
El presente documento reúne lo que esta Dirección ha priorizado como líneas de investigación actuales que apoyan el conocimiento científico sobre la pesquería industrial y artesanal en aguas marinas y lagunas litorales de nuestro país.
La información se presenta en dos Componentes, uno marino y otro continental. Respecto a este último se ha escogido la pesquería del camarón de las lagunas de Rocha y Castillo por tratarse de un ejemplo de continuidad en el tiempo y de reunir valiosa y amplia información sobre este recurso de relevancia social. El Componente marino reúne una gran variedad de áreas temáticas presentadas como Sub-Componentes; Oceanográfico, Fitoplancton, Ictiológico y Pesquería, Bentos, Aves, Tortugas y Mamíferos Marinos.
En cada caso se hace una reseña de los antecedentes de cada tema en particular junto con la metodología aplicada y los datos utilizados para la elaboración de los informes.
En el Sub-Componente Oceanográfico se examinó la base de datos de la DINARA con el fin de analizar las campañas que tuviesen puntos de muestreo dentro del área de interés. Se recopilaron 9 campañas de otoño (1995 - 2001 - 2002 - 2006 - 2007 - 2009 - (2) 2010 y 2011) y 6 de primavera (1995 - (2) 2006 - 2007 - 2008 y 2012). Las climatologías estacionales de temperatura y los gradientes de temperatura muestran al fenómeno de “afloramiento” costero como un proceso relativamente frecuente tanto en la costa de Maldonado como de Rocha. Dentro el área de interés, la punta del Cabo de Santa María en La Paloma aparecería como un “hot spot” de este proceso oceanográfico de singular interés ecológico, seguido del área donde se planifica la construcción del puerto. Los afloramientos costeros tienen una relevancia biológica extraordinaria debido a que las aguas provenientes del fondo vienen cargadas de nutrientes inorgánicos (nitratos, nitritos, fosfatos, silicatos, etc.) que potencian la producción primaria y secundaria de las zonas donde ocurren. Esta elevada productividad se traduce en una considerable importancia ecológica pues sostienen grandes poblaciones de aves, mamíferos y peces, lo que se traduce en una gran relevancia económica estando relacionados con importantes pesquerías.
En el Sub-Componente Fitoplancton Marino en la zona seleccionada se realizó una revisión histórica de los principales estudios desarrollados en dicha área y se analizó con mayor detalle información reciente. El mayor caudal de información para establecer esta línea de base procede del Programa de Monitoreo de Floraciones Algales Nocivas y Toxicidad en Moluscos, que lleva a cabo la DINARA desde 1980. Esta información histórica permitirá realizar estudios de evolución y tendencias de la comunidad fitoplanctónica y así poder detectar cambios a corto, mediano y largo plazo que pudieran ocurrir debido a la instalación y operación del puerto. Con el objetivo de identificar un factor que pudiera contribuir a identificar estos cambios, fundamentalmente en la sucesión y la intensidad de las floraciones de determinadas especies, se decidió crear un factor de estacionalidad de floración para cada especie, partiendo de la estacionalidad histórica como referencia. Finalmente se realizan algunas apreciaciones que destacan elementos de monitoreo y control que deberán llevarse a cabo para impedir efectos indeseables a nivel del fitoplancton y su ciclo de vida, especialmente lo que refiere al control de la introducción de especies mediante las aguas de lastre de los barcos, de alta incidencia en la cadena trófica y la calidad de los recursos pesqueros.
El Sub-Componente Bentos, debido a su importancia trófica, como bioindicadores y como bioacumuladores, es un componente fundamental a ser considerado en el manejo de recursos pesqueros demersales y para el monitoreo de condiciones ambientales asociadas. Las especies cuyas pesquerías fueron desarrolladas más tardíamente en Uruguay, como rayas, gatuzo y lenguado, tienen una vinculación indisociable con el macrobentos y el sedimento. Por tanto la necesidad de generar conocimiento de esta interrelación ha sido destacada a nivel mundial y regional. Otras especies tradicionales y de enorme importancia socioeconómica como la corvina y la brótola son básicamente bentófagas (i.e. se alimentan de macrobentos) en su fase adulta, siendo críticas las implicancias de ello desde un punto de vista sanitario debido a la capacidad biocumuladora de componentes del macrobentos. Por último, las especies de interés pesquero que forman parte de este grupo (almejas y caracoles) deben ser atendidas en este sentido así como también el nivel de impacto que produce su pesca en el ecosistema bentónico.
El conocimiento del macrobentos de la plataforma interna uruguaya tiene antecedentes muy variados con niveles dispares de atención taxonómica, poblacional y comunitaria aunque la sistematización de la información existente ha generado las bases necesarias para la ampliación, integración y aplicación de este conocimiento.
A partir de estudios en taxonomía, biología, fisiología, comportamiento y distribución geográfica de las especies, las playas arenosas surgieron como área de investigación con la realización de una clasificación morfodinámica de las playas arenosas, junto al establecimiento de las primeras hipótesis ecológicas en playas, consolidaron a este ecosistema como un campo de investigación generaron en DINARA el desarrollo de la ecología de playas arenosas en Uruguay.
En lo que refiere a playas arenosas, la zona probable de mayor impacto es el arco de playa La Paloma-Cabo Polonio. La zona del Puerto de Aguas Profundas, la zona al oeste hasta Santa Isabel y zona al este hasta Oceanía del Polonio son secciones de playa que se ubican en la zona de Usos múltiples aunque la mayoría deberían gestionarse hacia la conservación.
En el Sub-Componente Ictiológico y Pesquero se utilizó información proveniente de las “Campañas de evaluación de corvina, pescadilla y fauna acompañante” realizadas entre los años 2005 y 2012, a bordo del B/I Aldebarán. Las variables consideradas fueron la densidad en peso y número (ton/mn2 e ind/mn2) para cada especie por cada lance de pesca. Se consideró también la estructura de tallas, porcentaje de juveniles y sexo de las especies de peces de interés comercial. Se estimó los índices de riqueza, diversidad y equitatividad. Se capturaron un total de 53 especies, de los cuales 39 correspondieron a peces óseos y 14 a cartilaginosos. Las especies óseas más abundantes fueron la pescadilla (Cynoscion guatucupa), el pargo blanco (Umbrina canosai), la corvina (Micropogonias furnieri), la anchoíta (Engraulis anchoita) y el surel (Trachurus lathami). Para las especies cartilaginosas lo fueron el chucho (Dasiatys hypostigma), la raya (Sympterigia bonapartii) y el angelito (Squatina guggenheim). La pescadilla y la raya bonapartii fueron las dos especies con mayor abundancia en los dos períodos de estudio y en las comparaciones de las primaveras. En la zona de estudio no se encuentran localizadas áreas de concentración de juveniles de corvina. Sin embargo para pescadilla se encontró un alto porcentaje de juveniles en primavera. Para el gatuzo se encontró un alto porcentaje de juveniles de hembras en todo el período 2005-202. De las especies capturadas en el área de estudio tres de ellas, corvina, pescadilla y pargo blanco son capturadas por la flota industrial costera. Siendo la corvina la primera especie demersal costera en desembarques anuales.
El Sub-Componente Aves muestra que muchas aves marinas y costeras son migratorias y dependen del ambiente marino-costero para reproducirse y alimentarse. Algunas de estas aves migran largas distancias desde Alaska, Canadá y Estados Unidos hasta la costa Uruguaya. Miles de individuos de diversas especies desarrollan la mitad de su ciclo de vida en la costa de nuestro país, donde se alimentan, recuperan y acumulan energía para volver a migrar a sus áreas de reproducción en el hemisferio norte. A lo largo de la costa uruguaya hay varios sitios importantes para las aves migratorias entre los cuales se destacan Laguna de Rocha, Laguna José Ignacio, Laguna de Castillos e islas de La Coronilla. Estos sitios son hábitat de una importante riqueza y abundancia de aves amenazadas a nivel nacional y global como ser la Gaviota cangrejera (Larus atlanticus), el Chorlito Canela (Tryngites subruficollis), el Flamenco (Phoenicopterus chilensis), el Gaviotín Real (Thalasseus maximus), el Gaviotín de Pico Amarillo (T. acuflavidus). Diversos antecedentes indican que dicha área es muy importante para las aves marinas y costeras ya que existe una importante proporción de hábitat no intervenido por el humano que es utilizado por estas aves para su alimentación y reproducción.
En el Sub-Componente Tortugas marinas se describen para nuestro país cinco especies de las 7 que existen en el mundo. Estas especies citadas para aguas uruguayas son: Tortuga Verde (Chelonia mydas), Tortuga Cabezona (Caretta caretta), Tortuga Siete Quillas (Dermochelys coriacea), Tortuga Carey (Eretmochelys imbricata) y Tortuga Olivácea (Lepidochelys olivacea).
Todas ellas están incluidas en el Apéndice I de la Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestre (CITES) y, están clasificadas con algún grado de amenaza para su conservación según UICN (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza) (IUCN, 2013). Además, Uruguay es parte de la Convención Interamericana para la Protección y Conservación de las Tortugas Marinas, ratificada en el año 2007.
Las tortugas marinas presentan un ciclo de vida complejo caracterizado por presentar una gran fecundidad, gran longevidad y madurez tardía. Son especies migratorias, presentando una gran dispersión alternando entre áreas de alimentación, desarrollo y reproducción. Las zonas rocosas ubicadas en la costa de las localidades de Barra de Valizas y Cabo Polonio han sido identificadas (entre otras) como dos de las zonas de alimentación y desarrollo de la tortuga verde junto con Cerro Verde. Esta es la especie más frecuente en las zonas costeras de acuerdo a la cantidad de registros. Las tortugas marinas a lo largo de su distribución enfrenten varias amenazas a su conservación como ser la captura incidental en pesquerías artesanales e industriales, contaminación por plásticos (e.g., basura), enredos en líneas de pesca deportiva y pérdida de hábitat, entre otros.
En el Sub-componente Mamíferos Marinos, se presenta información y resultados de relevamientos y estudios realizados en lobos marinos y en diferentes especies de cetáceos; se identifican los mamíferos marinos a nivel de especie y sus principales grupos taxonómicos, que se presentan en listas de las especies de mamíferos marinos registradas para nuestras aguas, discriminados en Pinnípedos y Cetáceos, con sus respectivas familias y géneros; información sobre conteos y abundancia de lobos marinos y conteos en ballenas francas; información sobre las áreas de alimentación, uso del área y comportamiento de buceo y conclusiones obtenidas en estudios de telemetría en leones marinos y lobos finos; estudios realizados en otras especies de cetáceos; identificación de las especies de lobos marinos y cetáceos que poseen valor comercial; identificación de especies vulnerables y de áreas sensibles y finalmente se hace una propuesta de estudios a largo plazo para la región seleccionada, con el objetivo de poder determinar si la construcción del puerto de aguas profundas y su posterior operativa inciden en las especies de mamíferos marinos de Uruguay.
Finalmente en el Componente continental, se hace referencia al camarón rosado (Farfantepenaeus paulensis). Esta especie se extiende en el litoral atlántico desde Brasil hasta las lagunas costeras uruguayas y bonaerenses (Argentina). En Brasil y Uruguay da lugar a pesquería costeras de importancia económica y de carácter sobre todo artesanal. En nuestro país participan de la actividad pescadores artesanales de las lagunas costeras de los Departamentos de Rocha y Maldonado. Las lagunas que poseen la mayor actividad son las de Castillos y Rocha. En todos los casos estos ecosistemas costeros son áreas de cría de la especie y la extracción se centra en juveniles pre-adultos en proceso de migración hacia las zonas reproductivas marinas en el sur de Brasil. En este trabajo se describe la actividad camaronera, su importancia económica y los principales parámetros poblacionales de la especie en las dos lagunas costeras de Uruguay ubicadas el área de influencia del puerto de aguas profundas (PAP). La relevancia social, y también turística, de este recurso es importante y se estima que 250 familias de pescadores se dedican a esta actividad en zafras altas. En esos años el beneficio económico es muy importante y puede significar ingresos en el primer puesto de venta en las lagunas de hasta U$D 322.000 y superar U$D 1.610.000 de ingresos brutos al país resultantes del proceso de intermediación primaria.
Se han seleccionado una serie significativa de variables que seguramente puedan ser utilizadas como indicadores del estado de los recursos acuáticos.
Se debe destacar que la coordinación con el grupo de técnicos delegados por la CIPAP para accionar conjuntamente con los técnicos de la DINARA fue realizada en excelente conformidad y por nuestra parte con resultados por demás favorables. COMPONENTE MARINO
Sub-componente: Oceanografía
Leonardo Ortega y Silvana González
Introducción
Desde el punto de vista oceanográfico, el mar de la plataforma continental uruguaya se caracteriza por la presencia e interacción de aguas oceánicas frías (Aguas Subantárticas) que dominan en invierno-primavera, aguas oceánicas cálidas (Aguas Tropicales y Subtropicales) con mayor influencia durante verano-otoño y aguas estuariales provenientes de la descarga del Río de la Plata (L. Ortega en Demicheli & Scarabino 2006). El ciclo anual de la variación de la salinidad en la costa uruguaya esta regido fundamentalmente por la variación del caudal medio del Río de la Plata (Mazzeta & Gascue 1995), aunque también influyen en la distribución horizontal de la salinidad superficial el balance de los vientos, hacia o desde la costa, y la fuerza de Coriolis (Guerrero et al . 1997a). Las aguas asociadas a la zona de influencia del Puerto de Aguas Profundas se incluyen dentro de la clasificación de Aguas Costeras debido a sus características halinas i.e. S<33.2 (sensu Guerrero & Piola 1997). En la zona de La Paloma se distingue un período estival (diciembre-enero) con máximos valores medios de salinidad (30.5 a 32.5) y un período invernal (junio-julio) donde se registran los valores medios más bajos (23 a 27) (ver Mazzeta & Gascue 1995). Ferrari & Pérez (2002) describen rangos entre 13.7 a 32.4 para finales del invierno en la zona costera de La Paloma, concordando con lo descrito por Guerrero et al . (1997a; 1997b) para la Zona Común de Pesca Argentino-Uruguaya en las estaciones de muestreo cercanas a la costa de La Paloma. El evento climático oceánico- atmosférico denominado El Niño Southern Oscillation (ENSO) que ocurre en el Pacífico tropical, tiene un efecto bien documentado en el régimen de precipitaciones de Uruguay. En particular durante la fase cálida del ENSO se registran anomalías positivas de precipitación, principalmente durante la primavera austral (octubre-diciembre) y en otoño-invierno (marzo-julio), esto determina un aumento significativo del caudal del Río de la Plata (Cazes-
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Boezio 2003; Robertson & Mechoso 1998; 2003). Estas anomalías positivas en el caudal del Río de la Plata causan una disminución significativa de la salinidad de las aguas superficiales y subsuperficiales de la plataforma uruguaya (Ortega & Martínez 2007). Un caso particular es el de 1998 donde se registró el máximo caudal medio anual del Río Uruguay (10.700 m 3.seg -1 Nagy et al . 2002). Esto provocó una drástica disminución de la salinidad en la costa uruguaya, llegando a valores de 5 en La Paloma en los primeros días de mayo de 1998, causando una mortandad masiva de organismos bentónicos en las costas de Rocha (Riestra et al . 1998). Otra mortandad asociada a un fuerte descenso de salinidad fue registrada por M. Demicheli en julio de 2002.
Un evento interesante reportado para la costa atlántica uruguaya, es la presencia de un sistema de upwelling o afloramiento en la zona costera que va desde Punta del Este hasta Cabo Polonio (Framiñán et al. 1999; Pimenta et al . 2008; Clara et al. 2013). Estos sistemas involucran el movimiento de aguas densas, frías y usualmente ricas en nutrientes hacia la superficie, reemplazando así las aguas superficiales más cálidas y típicamente más pobres que son advectadas mar adentro. Este desplazamiento de las aguas superficiales provoca el ascenso de aguas del fondo con mayor carga de nutrientes que promueve el crecimiento y reproducción de fitoplancton. Si este fenómeno persiste en el tiempo, resulta en una trama trófica altamente productiva capaz de soportar grandes poblaciones de peces, mamíferos marinos y aves (Lalli & Parsons 1993). En particular, los upwellings costeros contribuyen con un 20% de la producción global de peces si bien ocupan menos de un 1% de la superficie oceánica global (Ryther 1969; Cushing 1971; Pauly & Christensen 1995).
Framiñán et al. (1999) estudiaron este sistema utilizando imágenes de temperatura superficial del mar de AVHRR y describieron la ocurrencia del upwelling costero a partir de la señal de aguas frías superficiales (ca. 18 ºC) durante el verano de 1989. La ocurrencia de afloramientos en la costa uruguaya es principalmente estacional, asociada a las variaciones del sistema de presión del Atlántico Sur que determinan el patrón de vientos y a la estratificación de la columna de agua influenciada por la descarga del Río de la
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Plata. Además, la presencia de cañones someros que atraviesan de forma oblicua la plataforma podría estar potenciando el afloramiento de agua en esta zona (Pimenta et al . 2008). Este fenómeno es más frecuente y persistente (mayor a un mes) durante los meses de primavera y verano cuando predominan los vientos de upwelling (N-NE) que actúan exportando la pluma del Río de la Plata hacia fuera de la costa y reduciendo la estratificación vertical. En invierno se observa una mayor descarga de agua del Río de la Plata y esta es advectada hacia el Norte junto a la costa, asociada a una mayor frecuencia de vientos del W. Asimismo la mayor estratificación vertical de la columna de agua en este período disminuye la probabilidad de upwelling en la costa atlántica. Sin embargo, existen ciertos periodos donde los vientos son lo suficientemente fuertes y persistentes para sobreponerse a la fuerte estratificación vertical de invierno (Pimenta et al . 2008; Clara et al. 2013).
Metodología
Área de estudio El área de estudio la delimitada en rojo en la figura 1, donde también se muestra la batimetría obtenida de GEBCO (General Bathymetric Chart of the Oceans ) que combina información procedente de sondas de barcos e información satelital.
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Figura 1. Área de estudio delimitada en rojo con batimetría. La profundidad (m) se muestra en escala de colores e isobatas.
Recopilación de información histórica disponible en DINARA Se examinó la base de datos oceanográfica de la DINARA con el fin de recopilar las campañas que tuviesen puntos de muestreo dentro del área de interés. Se recopilaron 9 campañas de otoño (1995 - 2001 - 2002 - 2006 - 2007 - 2009 - (2) 2010 y 2011) y 6 de primavera (1995 - (2) 2006 - 2007 - 2008 y 2012), no se muestran figuras.
Recopilación de información histórica de la región Para evaluar la variación estacional de la temperatura superficial del océano en el área se usaron las climatologías estacionales de temperatura superficial del océano (SST por sus siglas en inglés) provenientes de imágenes satelitales MODIS-Aqua (Moderate Resolution Spectroradiometer; http://oceancolor.gsfc.nasa.gov ) con una resolución de 4 Km. Para el verano, otoño e invierno austral la climatología incorpora composites (agregado y promediado de imágenes) de 10 años (2002 a 2011), mientras que para la primavera austral los composites fueron de 9 años (2003 a 2011). A partir de imágenes globales en formato HDF ( Hierarchical Data Format ) se extrajo la información regional utilizando el software SeaDAS ( SeaWiFS Data Analysis System ; http://seadas.gsfc.nasa.gov ). La información regional fue utilizada para hacer una grilla con el método de Kriging . Para determinar la presencia de zonas frontales y upwellings o afloramientos asociados a la franja costera de interés se calcularon los gradientes de temperatura para cada estación del año. Para calcular los gradientes térmicos se calculó la norma o módulo del r gradiente ( |g|) de temperatura entre los puntos de la grilla utilizando la siguiente aproximación:
2 2 r Z E − ZW Z N − Z S |g |= + 2 x 2 y donde Z E y Z W corresponden a los valores de temperatura en los puntos ubicados al E y W de un punto central (Z) de referencia en el eje x (longitud) y
ZN y Z S corresponden a los valores de temperatura en los puntos ubicados al N y S de la referencia Z en el eje y (latitud). ∆ es la diferencia en grados entre los puntos en x y los puntos en y. Las unidades de los gradientes calculados son
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ºC/grado de coordenada geográfica, lo cual se puede expresar como ºC/108 km teniendo en cuenta que cada grado de latitud o longitud son 60 millas náuticas. Los cálculos del área de influencia de los afloramientos costeros se calcularon utilizando un sistema de información geográfico utilizando los mapas de temperatura y gradiente de temperatura superficial. Los datos de viento mensuales desde 1982 a 2010 para un punto frente a Punta del Este (55º W 35º S) fueron obtenidos de IRI/LDEO Climate Data Library (IRI/LDEO 2013; Kalnay et al. 1996). Las direcciones de los vectores fueron calculadas a partir de los componentes meridionales ( v) y zonales ( u). La información oceanográfica recabada durante la campaña de primavera de 2006 se obtuvo con una sonda CTD SBE19 programada para obtener una muestra a cada metro de profundidad. Las grillas para hacer los mapas de distribución horizontal y vertical se hicieron utilizando el método de Kriging .
Resultados
Variables meteorológicas de relevancia en la hidrografía de la costa
Viento Teniendo en cuenta solo los componentes meridionales (N y S) y zonales (W y E) el 68% de los vientos registrados en 29 años de datos son de componente norte, mientras que el 32% son de componente sur. En el caso de los vientos zonales el 58% son de componente W y el 42% de componente E. La dirección más frecuente de viento es la proveniente del ENE junto con la NE, NNE y E. Particularmente, los vientos de los cuadrantes N, NNE, NE y ENE son más frecuentes durante los meses de verano y otoño, disminuyendo durante el invierno y volviendo a aumentar sus frecuencias a finales de invierno y primavera.
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Figura 8. Frecuencia absoluta de dirección del viento para 29 años de datos (A) y frecuencia absoluta de vientos de los cuadrantes N, NNE, NE y ENE por mes del año.
Base de datos oceanográfica De todas las campañas realizadas por la DINARA se constató que muy pocas estaciones oceanográficas están incluidas dentro del área de interés; por otra parte el diseño empleado en las mismas limita las posibilidades de análisis. Solo una campaña presentó un diseño sistemático con transectos (primavera de 2006) por lo que serán los únicos datos obtenidos in situ considerados para este informe.
Climatologías de temperatura estacionales A partir de las climatologías estacionales de temperatura se calcularon los gradientes para identificar procesos oceanográficos de relevancia ecológica (e.g. zonas frontales). Se constataron diferencias entre estaciones para las
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áreas estudiadas no solo en los campos térmicos, como es de esperar en estas latitudes, sino también en los gradientes térmicos. En verano se registraron temperaturas más bajas junto a la costa que en zonas alejadas de la misma pero los gradientes térmicos fueron bajos para el área de interés si los comparamos con otras zonas como Punta del Este (Figura 2).
28 33.5º 26 24 22 20 34º 18 16 14
CaboPolonio 12 34.5º 10 LaPaloma 8
J. Ignacio 6 Pirápolis
P.del Este 4 35º 55.5º 55º 54.5º 54º 53.5º 2
Figura 2. Distribución horizontal de isotermas y gradientes térmicos de verano, la escala de colores corresponde al gradiente térmico, ºC/108km.
La estación del año que presentó mayores gradientes térmicos asociados a la costa fue el otoño (Figura 3), llegando a valores máximos de 80 ºC/108 km (~0.75 ºC.km -1). Los mencionados gradientes térmicos costeros ocuparon prácticamente toda la costa de Rocha y Maldonado y, dentro del área de estudio, La Paloma, Cabo Santa María y zonas vecinas como el área escogida para el proyecto del puerto, fueron donde se evidenciaron mayores diferencias entre la temperatura costera y la oceánica .
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80 33.5º 75 70 65 60 34º 55 50 45 40 CaboPolonio 35 34.5º 30 La Paloma 25 20 J.Ignacio Pirápolis
P. del Este 15 35º 10 55.5º 55º 54.5º 54º 53.5º 5
Figura 3. Distribución horizontal de isotermas y gradientes térmicos de otoño, la escala de colores corresponde al gradiente térmico (ºC/108km).
En invierno se observaron gradientes térmicos más bajos que los descritos para otoño, además, la temperatura de la zona costera fue sensiblemente mayor que la de la zona oceánica (Figura 4).
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28 33.5º 26 24
22 20 34º 18 16 14
Cabo Polonio 12 34.5º 10 La Paloma 8
J. Ignacio 6 Pirápolis
P. del Este 4 35º 55.5º 55º 54.5º 54º 53.5º 2
Figura 4. Distribución horizontal de isotermas y gradientes térmicos de invierno, la escala de colores corresponde al gradiente térmico, ºC/108km.
Finalmente, en primavera se vuelve a observar una situación similar a la descrita para otoño con gradientes térmicos altos asociados a la costa donde las aguas costeras están relativamente más frías que las oceánicas (Figura 5). Al igual que durante el otoño, las zonas que se destacan por los elevados gradientes térmicos son La Paloma, Cabo de Santa María, zonas aledañas a La Paloma y la zona escogida para el proyecto del puerto.
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65
33.5º 60
55
50
45 34º 40
35
CaboPolonio 30 34.5º 25
La Paloma 20
15 J.Ignacio Pirápolis
P.delEste 10 35º 55.5º 55º 54.5º 54º 53.5º 5
Figura 5. Distribución horizontal de isotermas y gradientes térmicos de primavera, la escala de colores corresponde al gradiente térmico, ºC/108km.
La campaña de primavera de 2006 muestra patrones similares a los observados en las climatologías de temperatura de otoño y primavera, i.e. núcleos de agua fría asociados a la zona costera y aguas oceánicas circundantes más cálidas (Figura 6).
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34.5º TIV 34.5º
35º TIII 35º A B 35.5º 35.5º 55º 54.5º 54º 53.5º 53º 55º 54.5º 54º 53.5º 53º Temperatura (ºC)
14 14.5 15 15.5 16 16.5 17 17.5 18
34.5º 34.5º
35º 35º D C 35.5º 35.5º 55º 54.5º 54º 53.5º 53º 55º 54.5º 54º 53.5º 53º Salinidad Sigma-t
30.4 30.9 31.4 31.9 32.4 32.9 21.8 22.3 22.8 23.3 23.8 24.3 Figura 6. Posición de las estaciones oceanográficas y transectos, marcados con una línea continua (A), distribución horizontal de la temperatura superficial (B), de la salinidad (C) y sigma-t (expresión de la densidad del agua de mar, D)
Lo descrito anteriormente puede ser confirmado mediante la observación de un composite satelital semanal de SST para el periodo del 24 al 31 de octubre, fecha que incluye los días iniciales de la campaña de DINARA (Figura 7).
Figura 7. Composite semanal (24 al 31 de octubre de 2006) de SST, el cuadro blanco señala la zona costera con aguas más frías (~14ºC).
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Las distribuciones horizontales de salinidad y densidad muestran que las aguas más densas y de mayor salinidad están contra la costa mientras que las aguas menos saladas y menos densas se ubican mar afuera. En los perfiles de temperatura y salinidad se observa un ascenso de las isotermas de 14 y 14.5 ºC a nivel de la costa, acompañado del ascenso de aguas con salinidades mayores asociadas a aguas de fondo. La señal de estas aguas frías y saladas llega hasta ~10mn de la costa.
Figura 9. Cortes verticales de temperatura (A y B) y salinidad (C y D) para los transectos analizados (Transecto III y IV, ver Figura 6A).
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Área de influencia del afloramiento costero Considerando las climatologías de temperatura y los gradientes estacionales y tomando como referencia el Cabo Santa María (La Paloma, Rocha, ver Figura 1) donde los afloramientos son más notorios, se observa que el área de influencia de los mismos llega, en promedio, hasta 5mn (ca. 9km) desde la costa hacia el mar. No obstante se puede observar que durante primavera puede llegar hasta 7 mn de la costa al NE de La Paloma. Particularmente, para la campaña de otoño de 2006 se observó, a partir de imágenes satelitales de SST (Figura 7), que la influencia de las aguas que afloraron puede alcanzar distancias cercanas a las 10mn de la costa tomando como referencia el Cabo de Santa María. En otras zonas de la costa su influencia puede alcanzar mayores distancias, e.g. Punta del Este, donde se observó la señal del afloramiento a distancias mayores a las 30mn de la costa. Si tomamos como referencia la climatología de otoño, donde se observó el mayor gradiente térmico, la influencia del afloramiento (i.e. zonas costeras con aguas más frías que las circundantes) ocupó unos 132km 2 (Figura 10). La superficie marina total del área objeto de estudio es de ~2.230 km 2 por lo que la zona de afloramiento ocuparía un 6% del área total.
Figura 10. Área de influencia del afloramiento costero basado en la climatología de otoño.
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Figura 11. Área de influencia del afloramiento costero basado en la imagen satelital para el periodo desde el 24 al 31 de octubre de 2006.
Considerando la imagen satelital de la semana del 24 al 31 de octubre de 2006 (ver Figura 7) el área de influencia del afloramiento costero dentro del área de estudio (zona delimitada en rojo, Figura 11) es de 1212 km 2, lo que corresponde a un 54% del área total. El área total de influencia del afloramiento costero es de 5438 km 2 tomando como indicador del mismo la presencia de aguas superficiales con temperaturas de entre 14.5 y 15.3 ºC.
Discusión
Las climatologías estacionales de temperatura y los gradientes de temperatura muestran al fenómeno de upwelling o afloramiento costero como un proceso relativamente frecuente tanto en la costa de Maldonado como de Rocha. Dentro el área de interés, la punta del Cabo de Santa María en La Paloma aparecería como un “hot spot” de este proceso oceanográfico de singular interés ecológico, seguido del área donde se planifica la construcción del puerto.
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Durante el invierno, se observaron temperaturas relativamente más altas sobre la costa al contrario de lo observado durante las otras épocas del año. Esto se debe a que durante los meses de invierno se produce una mayor estratificación de la columna de agua, potenciada por la mayor influencia de agua de origen continental. Siendo esta menos densa, se ubica en la superficie y pierde temperatura en el intercambio con la atmósfera; produciéndose una inversión térmica que es típica en aguas del Río de la Plata durante el invierno pero que puede darse en otras zonas costeras oceánicas. Al soplar vientos favorables para el afloramiento con suficiente intensidad para romper esta estratificación se produce el afloramiento de aguas relativamente más cálidas que las superficiales, no obstante el afloramiento de invierno es menos probable debido a la fuerte estratificación de la columna de agua (Simionato et al . 2009; Clara et al. 2013).
El fenómeno de upwelling o afloramiento se observó claramente en la campaña de primavera de 2006 donde aguas con salinidad y temperaturas características de mayores profundidades llegan a la superficie en la zona costera; las imágenes de SST confirman lo observado en la campaña. Asimismo, se observa la advección de aguas costeras hacia zonas más profundas.
Los patrones de vientos modales observados son favorables para los afloramientos, principalmente durante el verano, otoño, invierno tardío y primavera, lo cual sugiere que los afloramientos costeros son muy frecuentes a lo largo del año. Por otra parte si bien las climatologías estacionales corresponden a promedios de 10 años por estación del año (lo cual debería disminuir la posibilidad de identificar fenómenos poco frecuentes) los eventos de afloramiento son detectados en las imágenes estudiadas. Lo anterior nos hace inferir que es un fenómeno muy frecuente; si nos centramos en observaciones puntuales con ventanas temporales menores se puede observar áreas de influencia mayores a las descritas en las climatologías. Un claro ejemplo es la semana del 24 al 31 de octubre de 2006 donde el área de influencia es significativamente mayor a la observada en las climatologías,
49 abarcando buena parte de la costa de Maldonado y casi toda la costa de Rocha. En el área de estudio, las zonas costeras donde se evidenciaron estos afloramientos de manera más notoria fue en el Cabo de Santa María y el área donde se programa instalar el puerto. Es probable que estos eventos sean potenciados por la conspicua topografía de la zona (ver Figura 1) donde se alternan bajos y profundos cañones con profundidades de hasta 50m.
Los afloramientos costeros tienen una relevancia biológica extraordinaria debido a que las aguas provenientes del fondo vienen cargadas de nutrientes inorgánicos (nitratos, nitritos, fosfatos silicatos etc.) que potencian la producción primaria y secundaria de las zonas donde ocurren. Esta elevada productividad se traduce en una considerable importancia ecológica pues sostienen grandes poblaciones de aves, mamíferos y peces, lo que se traduce en una gran relevancia económica estando relacionados con importantes pesquerías (Lalli & Parsons 1993).
Recomendaciones Debido a que se cuenta con una información parcial del ecosistema objeto de estudio se sugiere llevar a cabo investigaciones oceanográficas y biológicas con un diseño de muestreo adecuado i.e. muestro sistemático con transectos en verano, otoño, invierno y primavera. Asimismo se debe complementar el estudio con el análisis de imágenes satelitales de temperatura superficial del mar semanales con una resolución mínima de 4 km.
Agradecimientos Especial agradecimiento a Sebastián Horta por los cálculos hechos con el sistema de información geográfica.
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COMPONENTE MARINO Sub-Componente: Fitoplancton
Silvia Méndez y Ana Martínez
Resumen ejecutivo
Para la elaboración de una línea de base sobre el conocimiento del fitoplancton marino en la zona seleccionada para la construcción del puerto de aguas profundas, se realizó una revisión histórica de los principales estudios desarrollados en dicha área y se analizó con mayor detalle información reciente. El mayor caudal de información para establecer esta línea de base procede del Programa de Monitoreo de Floraciones Algales Nocivas y Toxicidad en Moluscos, que lleva a cabo la DINARA desde 1980. Esta información histórica permitiría realizar estudios de evolución y tendencias de la comunidad fitoplanctónica y así poder detectar cambios a corto, mediano y largo plazo que pudieran ocurrir debido a la instalación y operación del puerto. Con el objetivo de identificar un factor que pudiera contribuir a identificar estos cambios, fundamentalmente en la sucesión y la intensidad de las floraciones de determinadas especies, se decidió crear un factor de estacionalidad de floración para cada especie, partiendo de la estacionalidad histórica como referencia. Finalmente se realizan algunas apreciaciones que destacan elementos de monitoreo y control que deberán llevarse a cabo para impedir efectos indeseables a nivel del fitoplancton y su ciclo de vida, especialmente lo que refiere al control de la introducción de especies mediante las aguas de lastre de los barcos, de alta incidencia en la cadena trófica y la calidad de los recursos pesqueros.
Introducción El estatus ecológico de las aguas costeras generalmente es caracterizado usando la composición taxonómica, abundancia y biomasa de fitoplancton y la frecuencia de floraciones fitoplanctónicas (Toming &