Universidad nacional el Comahue

Breve documento por efectos potenciales de ceniza sobre ecosistema. Autor CRUB

POSIBLES EFECTOS DE LA CENIZA VOLCANICA DEL SISTEMA PUYEHUE CORDON CAULLE SOBRE DIFERENTES COMPONENTES DEL ECOSISTEMA NORPATAGÓNICO.

Esta nota acerca información acerca de los efectos potenciales que podrían darse sobre diferentes componentes del ecosistema norpatagónico. Ha sido preparado por docentes – investigadores del Centro Regional Universitario Bariloche de la Universidad Nacional del Comahue (UNCo), el Instituto de Investigación en Biodiversidad y Medio Ambiente (CONICET – UNCo) y de la Universidad Nacional de Río Negro. Es un muy breve resumen de efectos potenciales de las cenizas volcánicas sobre fauna y vegetación terrestre y sobre la biota acuática, teniendo en cuenta que los cuerpos de agua de la región son los destinos últimos de una parte del material que ahora se encuentra depositado en la cuenca y que por erosión o escorrentía de los suelos dados en la época de lluvias serán llevados a dichos ambientes. Otra parte se incorporará con el tiempo a la estructura del suelo, como ha ocurrido con la ceniza expulsada por los volcanes en otros eventos, a lo largo de la historia reciente en la región. Recientemente se ha conformado un Comité Técnico Científico que discutirá y propondrá un curso de acción en referencia a variables ambientales del suelo, el aire y el agua que será necesario seguir en el tiempo para evaluar los efectos de la caída de cenizas. Precisamente, es importante generar programas que permitan monitorear el cambio de variables físico-químicas y biológicas críticas y donde la información existente lo permita tratar de elaborar modelos predictivos que ayuden en la toma de decisiones para reducir o minimizar estos impactos.

EFECTOS DE LAS CENIZAS EN LA VEGETACION
Por Javier Grosfeld (Departamento de Botánica, CRUB, UNCo -INIBIOMA) y Javier Puntieri (INIBIOMA – UNRN)

La caída de cenizas volcánicas es parte de un ciclo natural en áreas de actividad sísmica y volcánica como la cercana a Bariloche. De hecho, las cenizas volcánicas constituyen un material de base sobre el cual se formaron los suelos de la región andino-patagónica. Desde el punto de vista del suelo, la deposición de material volcánico (tefra) es una primera etapa en su lento desarrollo. En los años siguientes las cenizas seguirán en el ambiente hasta que sean incorporadas definitivamente al suelo.
El tamaño de partículas de la ceniza caída en un primer momento en Bariloche es similar al de una arena fina. Su incorporación en el suelo puede contribuir a mejorar las propiedades físicas del mismo, como la permeabilidad y la aireación, mejorando la porosidad y la retención de agua, con lo cual se favorecería el crecimiento de las plantas. Sin embargo, en otras áreas se ha depositado ceniza de granulometría más fina, que podría ocasionar una reducción en la capacidad de infiltración del suelo, aumentando el escurrimiento superficial.
La ceniza constituye un aporte de nutrientes minerales que puede variar en su composición mineralógica. En ese sentido es fundamental conocer la composición química del material que se depositó, ya que de ello depende que la liberación de los nutrientes sea beneficiosa o perjudicial para las plantas. Los efectos positivos o negativos de las cenizas en la vegetación dependerán en gran medida del pH (acidez o alcalinidad) del lixiviado que originen esas cenizas. Otro factor a tener en cuenta es la presencia de elementos potencialmente dañinos para las plantas como azufre, flúor y calcio..
La liberación de los nutrientes minerales (fósforo, magnesio, y micro-nutrientes) no sucede de forma inmediata, sino que se van a ir incorporando al suelo a medida que se vaya disgregando y descomponiendo la ceniza. Este proceso puede durar decenas de años, sin que se vean efectos positivos a corto plazo. En este sentido, el aporte de nutrientes derivados de las cenizas es mucho menos rico en minerales necesarios para las plantas que la ceniza de madera, empleada tradicionalmente como fertilizante.
Los efectos directos de la caída de cenizas en la vegetación dependen del espesor del manto de cenizas. Según agencias neozelandesas si el depósito de tefra no compactada es:
• de 1 a 5 mm: se pueden producir daños en algunos cultivos
• de 5 a 100 mm: enterramientos de pasturas y plantas bajas, la mayoría de las pasturas se pierden con más de 50 mm de tefra
• 100 a 300 mm: daño severo a la vegetación arbórea
• 300 mm: fuerte mortandad de la vegetación.

Un efecto directo debido a la actual caída de cenizas puede ser el desgaje de ramas o el desmoronamiento de árboles debido al peso acumulado. También el impacto de las partículas gruesas de cenizas impulsadas por el viento puede provocar abrasión y heridas sobre la superficie de las hojas y/o flores y su composición química puede tener efectos contaminantes que lleven a la muerte de hojas.
Las lluvias, la alta humedad y el rocío ocasionan que las partículas de cenizas volátiles se adhieran a la superficie de las hojas y pueden interferir en los procesos de fotosíntesis, transpiración y respiración de las plantas, incluso años después de la erupción del volcán.
Los efectos antes mencionados dependen en buena medida de la época del año en que se produce la lluvia de cenizas. Afortunadamente la erupción del volcán Puyehue sucedió en el momento en que la mayoría de las plantas presentan actividad metabólica muy baja, por lo que no se habría afectado el crecimiento de las mismas. En el caso de las plantas caducifolias, el efecto debería ser mucho menor que en las plantas perennifolias. Otras plantas, en número mucho menor, se encontraban recién germinadas o en crecimiento en ese momento, por lo cual podrían haber sido muy afectadas.
En zonas de estepa, las plantas palatables estarán menos disponibles para el ganado. Además, el viento puede producir alta removilización de material, y acumularlo en determinados sectores, dando lugar a la formación de dunas que sepultan en parte la vegetación. En zonas productoras de frutales o cultivos que dependen de la floración, el material movilizado por vientos fuertes puede romper los brotes florales.
La germinación de algunas plantas en la próxima primavera puede estar comprometida, dependiendo del espesor del manto de cenizas acumulado, su distribución espacial en el suelo de los bosques y su consistencia. La caída de partículas muy finas de cenizas puede llevar a formar un manto tipo “cemento” que dificulte la germinación. Esto sería preocupante en los sectores donde ha florecido la caña colihue, cuya regeneración depende en gran medida de la germinación de las semillas que se liberaron después de la floración.
Otro tema a considerar es el de las plagas. En Los Antiguos, luego de la erupción del Volcán Hudson en 1991, se observaron ataques severos de pulgones en los álamos, orugas en las malezas y luego en los cultivos.

Bibliografía consultada:
GESVA-UBA 2010. Manual de Procedimiento ante caída de cenizas volcánicas.
Institute of Geological and Nuclear Sciences, Nueva Zelandia.
Villarosa G.. 2008. Propuesta de zonificación y evaluación preliminar del impacto de la caída de cenizas del Vn Chaitén. Informe Interno INIBIOMA.

IMPACTOS DE LA ACTIVIDAD VOLCÁNICA DEL VOLCÁN PUYEHUE SOBRE LA FAUNA
Por: Carmen A. Úbeda, Departamento de Zoología, CRUB

En general, la actividad volcánica está considerada como una fuente natural de contaminación. Se ha documentado en todo el mundo que dicha actividad representa riesgos para los ecosistemas, principalmente cerca de los volcanes, aunque también se ha descripto que los efectos pueden presentarse a distancias considerables de la actividad volcánica.
Dentro de los principales riesgos volcánicos para la fauna están la emisión de cenizas y de gases tóxicos, como el azufre y flúor. Tanto las cenizas como los gases se dispersan por las corrientes atmosféricas y producen impactos sobre los recursos naturales como las pasturas y el ganado, los suelos y las aguas superficiales.
La mayoría de los estudios de las erupciones volcánicas sobre animales se refieren al ganado, que puede sufrir perjuicios a través de la ingestión e inhalación de cenizas o de la absorción de sustancias tóxicas por la piel; el daño depende de las características químicas de las cenizas y del nivel de deposición.
Son muy pocos los estudios realizados en el mundo sobre el impacto en la fauna silvestre. Por ejemplo, hay trabajos puntuales que muestran que la ceniza volcánica produce alteraciones en las poblaciones de insectos, arañas, otros invertebrados, peces y ciervos. En la mayoría de los casos produce disminuciones poblacionales, pero en algunas especies ha producido un aumento.
Sobre la fauna patagónica no hay estudios previos, a excepción de un trabajo de Rubin y colaboradores que estudiaron la muerte de miles de ovejas en relación con la erupción del volcán Hudson en el sur de Chile en 1991. Este estudio demostró que el efecto mecánico de las cenizas y algunos tóxicos, como el flúor, transportados por las cenizas y absorbidos por la vegetación, junto con la hambruna producida por la desaparición de las pasturas, provocaron estas grandes mortandades.
El material particulado más fino se ha asociado con alteraciones en el aparato respiratorio. Esto está probado ya sea para los pulmones de los vertebrados terrestres como para las branquias de los peces. En el hemisferio norte se han realizado estudios experimentales con cenizas volcánicas recientes, que mostraron que la exposición prolongada de ratas y hamsters aumenta la susceptibilidad a algunas enfermedades infecciosas que afectan las vías respiratorias, y produce cambios en la función pulmonar, al producir daños en la estructura microscópica de los pulmones.
Sobre la base de estos antecedentes, después de la erupción del volcán Puyehue cabe esperar una repercusión en la fauna regional a corto y a largo plazo, si bien es aventurado especular la magnitud del impacto y qué grupos de animales serían los más perjudicados. Factores tales como la composición de las cenizas, la profundidad de los depósitos, la distancia al volcán, la topografía del terreno, la orientación, la protección que brinda el dosel arbóreo y el sotobosque, hacen que los efectos negativos sean diferentes, aún dentro de una misma área. Los animales necesitan para sobrevivir una cierta integridad de su hábitat, dentro de la cual la vegetación juega un rol fundamental como proveedora de alimento y refugio. Resulta evidente que el mayor impacto será en zonas más cercanas al volcán. También las características de los distintos grupos animales los hacen susceptibles en distinto grado, en función de su capacidad de desplazamiento (migración o búsqueda de refugio), su alimentación y otras características. A mediano y largo plazo es esperable una transferencia de los impactos a través de la cadena trófica.

POSIBLES EFECTOS DE LA CENIZA VOLCANICA SOBRE LA BIOTA ACUATICA
Por Pablo Vigliano, Departamento de Biología, CRUB.
En primera instancia cabe considerar que hay dos tipos de efectos generales, los efectos inmediatos y los que se producen a mediano y largo plazo. Mientras que los primeros suelen ser por lo general perjudiciales para la biota, los segundos pueden tener tanto efectos perjudiciales como beneficiosos para ciertos grupos de organismos. También cabe considerar que los efectos sobre la biota no se producen solo sobre organismos individuales, sino que dependiendo del número, estadios de vida y procesos poblacionales y comunitarios afectados se pueden producir efectos en cascada que afecten progresivamente a poblaciones, comunidades e incluso ecosistemas
Los efectos de carácter inmediato se producen por el aporte masivo de partículas que pueden producir efectos de origen físico y/o tóxico sin dar tiempo a los organismos a escapar. Bajas concentraciones de partículas pueden producir en la biota efectos a mediano o largo plazo.
Efectos de Carácter Físico
Los efectos físicos se producen por alteración de las condiciones de hábitat al acumularse el material volcánico ya sea como sedimentos que se depositan o como partículas en suspensión. El efecto en ambos casos afecta a la biota por alteración de los sitios de alimentación, refugio y reproducción. El grado de alteración depende de la distancia al volcán, el tamaño y características de partículas predominantes y la hidrología particular del ambiente afectado. Ríos y arroyos de mucho caudal y aguas rápidas pueden transportar cargas elevadas de sedimentos en suspensión con un efecto más reducido que en aguas lentas.
Un efecto notorio de la sedimentación de partículas es el entierro de los fondos de desove. En la cuenca del Nahuel Huapi hay cuatro especies de salmónidos que utilizan fondos de grava de arroyos, ríos y en menor medida costas de lagos para depositar sus puestas. Los huevos de estas especies requieren de flujo continuos de aguas oxigenadas. El depósito de sedimentos sobre estos fondos puede destruir las puestas. Debido a que las truchas de arroyo y los salmones encerrados habrían comenzado a desovar en la región en mayo y las truchas marrones lo harían entre fines de mayo y principios de junio, estas tres especies pueden sufrir pérdidas considerables de sus puestas durante este año. Dado que la trucha arco iris desova entre Junio y noviembre el efecto sobre sus puestas dependerá de la evolución de la actividad volcánica.
Cabe considerar además que si el depósito de material volcánico afecta la abundancia y variedad de especies de invertebrados bentónicos de los cuales se alimentan los juveniles de estas especies así como ejemplares de las especies de peces nativos, se producirá un efecto indirecto en detrimento de la comunidad de peces en general.
A nivel de lagos y lagunas la acumulación de sedimentos sobre sectores profundos producirá cambios pero los mismos no serán necesariamente notados, dependiendo esto del tamaño del cuerpo de agua y la profundidad. En cuerpos de agua someros la vegetación sumergida enterrada por los sedimentos puede llevar a la generación de barros anóxicos. En sectores litorales y someros de la costa del Nahuel Huapi se puede observar que se ha generado una capa de pumicita de grano grueso que flota sobre el agua. Sobre esta capa se han depositado capas sucesivas de las mismas partículas llegando a generar una interfase pumicita - agua que en algunos casos supera los 50 cm de espesor. El oleaje sobre esta capa estaría produciendo un efecto abrasivo en las costas cuya principal consecuencia será despojar los fondos costeros de vegetación acuática sumergida y organismos bentónicos. Mientras que los peces y macrocrustaceos como la pancora y los camarones tienen la capacidad de abandonar estas áreas otros organismos tales como las almejas y caracoles y otros invertebrados probablemente queden atrapados y mueran.
Otro tipo de efecto físico de tipo inmediato puede producirse cuando la concentración de ceniza en suspensión en el agua alcanza niveles que interfieren mecánicamente con la respiración. Esto sucede cuando la concentración de ceniza en suspensión lleva a que las branquias produzcan una secreción mucosa que al interactuar con la ceniza forma una película que impide el intercambio gaseoso y la consiguiente asfixia de los organismos.
Otro tipo de efectos posibles suele darse si el material volcánico produce cambios en la calidad del agua por aporte de elementos tóxicos. Ejemplo de esto serían cambios en el grado de acidez-alcalinidad del agua, el aporte de substancias sulfurosas, arsénico, etc. En el caso particular de las emisiones del volcán Puyehue, los análisis de las cenizas realizados por INVAP y el CAB no relevaron indicios de sustancias tóxicas. Los análisis de agua tampoco han revelado cambios marcados en la acidez del agua. En resumen a la fecha las cenizas no parecen haber producido alteraciones químicas notorias en la cuenca del Nahuel Huapi, si bien no se pueden descartar cambios en cercanias del volcán.
Dos posibles efectos contrapuestos a tomar en cuenta se hallan relacionados con cambios en la productividad de lagos y lagunas. Por un lado el incremento de la turbidez del lago puede producir una disminución de la fotosíntesis. Si esta disminución se mantiene por un período prolongado pue

de llevar a una disminución de la productividad del lago, lo que tendrá efectos negativos para toda la biota en general. Por otra parte las cenizas son ricas en hierro, el aporte de este tipo de cenizas en lagos de otras partes del mundo ha producido masivos desarrollo de algas y un consiguiente aumento de la productividad. Según algunos científicos dichos aumentos de la productividad han sido responsables por aumento en el número y tamaño de los peces de dichos ambientes.
En este momento no se puede decir cuales serán las consecuencias a mediano y largo plazo de la actividad volcánica del Sistema Puyehue-Cordon Caulle sobre la biota acuática de la cuenca del Nahuel Huapi. Esto se debe a la gran cantidad de variables y escenario posibles Cabe considerar entre ellas el tiempo que dure la actividad volcánica, el tipo de material que sea expulsado, el momento del ciclo biológico en que se hallen los organismos expuestos, así como las relaciones funcionales entre distintos grupos de organismos.

Los autores del documento son:

Dra. Carmen Úbeda, del Departamento de Zoología del CRUB

Dr. Pablo Vigliano, del Departamento de Biología del CRUB

Dr. Javier Grosfeld, del Departamento de Botánica del CRUB

Dr. Javier Puntieri, de la UNRN.

Los teléfonos de contacto del CRUB son el 428505 y 423374.

Estamos a vuestra disposición en relación con este tema.

Marcelo Alonso

Difusión CRUB