Antes de las presas: Historia ecológica
sobre el delta del Río Colorado, México
Karl W. Flessa, David L. Dettman, Bernd R. Schöne, David H. Goodwin, Carlie A. Rodriguez, Sarah K. Noggle
Department of Geosciences, University of Arizona, Tucson, AZ 85721 USA
Miguel A. Téllez-Duarte, Guillermo E. Avila-Serrano
Facultad de Ciencias Marinas, Universidad Autnoma de Baja California, Ensenada, B.C., Mxico
Michael Kowalewski
Department of Geological Sciences, Virginia Tech, Blacksburg, VA 24061 USA
Glenn A. Goodfriend
Department of Geology, George Washington University, Washington, D.C. 20052 USA
Simposio México - Estados Unidos Sobre el Delta del Ro Calorado La Comision International del Limites y Aguas entre México y los Estados Unidos (CILA), la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales de México (SEMARNAT) y el Departamento del Interior de los Estados Unidos (DOI). Mexicali, Baja California, México, 11-12 de septiembre de 2001.
Desde hace varios años el Río Colorado ha dejado de llegar al mar. El
flujo del río ha estado regulado por diversas presas en las zonas superiores (río
arriba), lo que ocasiona una desviación de un 90% del flujo de agua dulce, que
es empleada en la agricultura y el consumo domstico en diversas ciudades de
Arizona, Nevada y sur de California. Mediante un tratado internacional a México
le pertenece aproximademente el 10% restante del caudal dulceacucola anual. En
México, el uso de esta agua es para irrigación y consumo domstico para los
estados de Sonora y Baja California. Desde 1960, poca agua dulce ha sido vertida
en el Golfo de California, exceptuando algunos años inusualmente humedos (Fig.
1).
Cuál ha sido el efecto de esta drástica reducción en el flujo de agua dulce en la fauna marina del Delta del Río Colorado? Debido a la carencia de estudios sistemticos en la zona del delta previos a 1998, se utilizaron las conchas de bivalvos para reconstruir las condiciones ambientales, la riqueza especfica y la productividad en años previos a la construcción de las presas. Es decir, organismos muertos pero preservados en depsitos son empleados para:
determinar
las consecuencias ambientales provocadas por el desvo de agua dulce.
proporcionar
indicaciones para el restablecimiento de habitats y especies claves o dominantes.
Cambio ambiental en el Delta del Ro Colorado
Como resultado directo de la disminución en el flujo dulceacucola la
salinidad del estuario y zona más septentrional del Golfo de California se ha
incrementado. Observaciones previas (Townsend, 1901) y mediciones obtenidas
durante liberaciones controladas de agua dulce (Lavín y Sánchez, 1999)
indicaron que salinidades en el intervalo de 32 a 35 eran comunes previo a
las presas, lo cual no concuerda con medidas obtenidas río arriba desde la
construcción de las presas. Hoy en da las salinidades oscilan entre las 35 a
45 (Alvarez-Borrego et al., 1975; Flessa, observ pers).
El incremento en la salinidad del agua en el estuario riverino cambio profundamente la circulación del alto Golfo de California (Carbajal et al., 1997; Lavín et al., 1998; Lavín y Sánchez, 1999). Cuando el agua dulce (por definición menos densa), llegaba al estuario tenda a fluir en el golfo a nivel superficial ocasionando un flujo profundo de agua marina, salina y más densa, hacia tierra. Carbajal et al. (1997), Lavín y Sánchez, (1999) y (Rodríguez et al., 2001) estimaron que la zona de mezcla de agua dulce se extenda hasta 60 km de la boca del río.
Desde el desvo del agua dulce, la circulación estuarina ha estado controlada por la evaporación de las aguas del golfo, especialmente en la desembocadura del río. Las altas tasas de evaporación generan aguas salinas de mayor densidad que se hunden y fluyen en las zonas cercanas al fondo del alto golfo, mientras que el agua relativamente menos densa fluye hacia el estuario cercana a la superficie marina (Lavín et al., 1998).
Las presas río arriba y el manejo de aguas, también han modificado la acumulación y flujo de los sedimentos transportados por el Río Colorado. Anteriormente el río arrojaba alrededor de 160 toneladas / ao de sedimento en el delta (van Andel, 1964); en la actualidad, prácticamente no hay transporte de sedimentos por esa va. Las corrientes de oleaje y marea hoy en da erosionan los sedimentos de grano fino previamente depositados (Carriquiry y Sánchez, 1999). Los altos niveles de turbulencia en las aguas del alto golfo son producto del constante trabajo erosivo en los sedimentos.
Aunque el oleaje y las mareas son lo suficientemente fuertes para remover
los lodos y limos previamente depositados, los materiales de grano grueso (e.g.
conchas) permanecen y se acumulan como depósitos en las playas, y son conocidos
como cheniers (Augustinus, 1989). Estos depósitos ricos en conchas (Fig. 2)
delimitan la zona y se extienden en el occidente del delta hasta por 40 km (Kowalewski
y Flessa, 1995). La acumulación de cheniers activos inició cuando el sedimento
del río quedo atrapado en el Lago Mead, al termino de la edificación de la
Presa Hoover en 1935 (Thompson, 1968); los cheniers activos fueron transportados
hacia el oeste durante tormentas y mareas altas extremas, marcando as el
retroceso del delta hambriento en sedimentos.
Los cheniers más costeros (Fig. 2) indican episodios tempranos en el
empobrecimiento de sedimentos tiempos cuando el Río Colorado fluja hacia
el Valle Imperial (Imperial Valley) por causas naturales, atrapando los
sedimentos riverinos en el Holocnico Lago Cahuilla (Waters, 1983). El fechado
con isotopos de Carbono radioactivo en carbones y turbas provenientes de depósitos
playeros sugiere que el nivel más alto del Lago Cahuilla ocurrió alrededor del
1640 y 1690 D.C. (Gurrola y Rockwell, 1996).
Se utilizó la geocronología por aminocidos calibrada con Carbono
radioactivo para fechar a 125 conchas. Las conchas en cheniers activos muestran
una edad entre los 1000 D.C. y el presente (Fig. 3). Los cheniers son depósitos
de promedio temporal y contienen conchas que representan intervalos de 50 años
durante los últimos 1,000 años (Kowalewski et al., 1998).
Cambio
faunstico en el Delta del Río Colorado
Los cheniers ricos en conchas en el delta del Río Colorado constituyen
un registro de la composición y abundancia especfica de los moluscos bivalvos
que vivan en la zona antes de la construcción de las presas río arriba y del
manejo de su cauce. Al compararlos con su contraparte viviente se puede
documentar el efecto del desvo de agua dulce en esta fauna de las aguas
someras del delta.
Antes de las presas, la fauna de bivalvos estaba dominada por la almeja
del delta del Río Colorado, Mulinia
coloradoensis (Fig. 4A).
Individuos de esta especie constituyen el 91% de las conchas en los
cheniers activos, seguido por otro venerido del género Chione
(Fig. 4B) con tan solo un 4% de la fauna (Fig. 5). Actualmente, el 87% de las
conchas pertenecen al género Chione;
mientras que Mulinia coloradoensis
representa solo un 5% de los bivalvos vivientes (Fig 5). Con esto se demuestra
que el desvo del cauce de agua dulce ha cambiado la composición faunstica
de moluscos en el delta.
Disminuciones
en la productividad
Antes de las presas, los moluscos eran mucho más abundantes que en la
actualidad. Aproximadamente dos billones de conchas mayores a 12.5 mm han sido
acumuladas en los cheniers activos. Este material es un indicador de la
productividad bentnica en la zona del delta en los últimos 1,000 años.
Estas conchas pueden ser utilizadas para estimar las densidades
poblacionales previo a las presas (Kowalewski et al., 2000).
Las bandas de crecimiento en las valvas de almejas del delta del Ro
Colorado indican que las dimensiones mostradas por los individuos
sugieren una edad promedio de 3 años. As las cosas, 333 generaciones
de almejas han habitado la zona en el último milenio, lo que arroja una población
aproximada de 600,000 millones de bivalvos. Estas almejas habitaron en la
extensa zona intermareal, la submareal somera o ambas, donde alcanzaron
densidades de 25 a 50 individuos / m2 en pocas previas a las presas.
La fauna reciente fue muestreada dentro de 7 transectos en 1999 y 2000.
Se determin la densidad poblacional de bivalvos en los primeros 20 cm del
sedimento en 258 estaciones de muestreo. Actualmente la densidad poblacional de
almejas vivas es de 3 individuos / m2 un 94% menor a las
densidades previas a las presas (Fig. 5).
Almejas como indicadores de ecosistemas
La alta densidad de moluscos bentnicos antes de las presas sugiere que cangrejos, poliquetos y otros invertebrados bentnicos también eran abundantes en aquel entonces. Posiblemente los nutrientes acarreados por el río eran aprovechados por los bivalvos y otros organismos. Las altas densidades de invertebrados en la zona pudieron ser aprovechadas por un mayor número de aves y peces de aquella poca. Actualmente, la pesca de camarón en el alto Golfo de California ha mostrado incrementos después de la liberación controlada de agua dulce en el cauce del Río Colorado (Galindo-Bect et al., 2000), lo cual también sugiere que el río tenía un papel importante en el soporte de la vida marina en el alto Golfo de California. El desvo y almacenamiento del agua dulce ha disminuido las abundancias de la fauna local en el delta del Río Colorado.
Especies
en peligro de extincin en el Delta del Río Colorado
Tres especies del delta del Río Colorado estn en peligro de extinción: la almeja del delta del Río Colorado (Mulinia coloradoensis), la totoaba (Totoaba macdonaldi) y la vaquita o marsopa del Golfo de California (Phocoena sinus). La totoaba y la vaquita están consideradas como amenazadas en el Acta de Especies en Peligro de Extinción de los Estados Unidos de Norteamérica (U.S. Endangered Species Act) y ambas también se registran dentro de la Lista Roja de Especies Amenazadas de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (I.U.C.N., por sus siglas en inglés).
La
almeja del delta del Río Colorado
El bivalvo, Mulinia coloradoensis
(Fig. 4A) solo es conocido en el alto Golfo de California. En algún
tiempo fue el molusco ms abundante del delta del Río Colorado. Billones de
conchas de esta especie han sido lavadas de las planicies de marea y ahora
forman las playas de conchas, cheniers y bancos de arena del delta. Antes de las
presas, la almeja del delta del Río Colorado se distribua hasta 60 km de la
boca del río y sus densidades alcanzaban los 46 individuos / m2.
Actualmente, la especie ocurre típicamente dentro de los 30 km cercanos a la
boca con densidades de solo 0.15 individuos / m2.
La drámatica disminución en esta población acaecida desde el desvo
dulceacucola río arriba probablemente es resultado del incremento en la
salinidad de su habitat (Rodrguez, Flessa y Dettman, 2001). La importancia del
agua dulce mezclada en el habitat de este organismo proviene de los análisis de
geoquímica isotópica de las conchas colectadas.
La mayor concentración de isotopos de oxígeno ligero (16O)
ocurre en aguas de río, por lo que las almejas que están creciendo en una
mezcla de agua dulce y salada tienen proporciones (radios) isotópicas de oxgeno
en su carbonato de calcio (CaCO3) que son menores a las que ocurren
en almejas crecidas en aguas marinas. La composicóin isotópica del oxígeno en
el agua o la concha se registra como una desviación a un parmetro estándar
en la razón entre 18O y 16O, cuya notación típica es del18O,
y se reportan en unidades por mil (). El agua de mar es cercana a las 0 y
las condiciones antes de las presas indican que el agua del Río Colorado
oscilaba entre 6 a 17 (Dettman et al., 1999).
Se
compararon las variaciones isotópicas en las conchas de organismos vivos del género
Chione con la variabilidad en las
conchas de Mulinia coloradoensis antes
de las presas (Fig. 6) provenientes de los depósitos de playa. La almeja del
delta del Río Colorado era abundante cuando la salinidad en el marea era menor.
El intervalo en valores del18O para Chione
est ampliamente determinado por la fluctuación temporal en la temperatura
durante el periodo del crecimiento de los organismos; para Mulinia
coloradoensis los valores de del18O muestran un intervalo
más amplio, en ocasiones alcanzando las -6.4 . Valores menores al -2.5 mínimo
encontrado en Chione (vivas) son el
efecto de agua dulce previamente liberada por el Río Colorado.
Antes del manejo de agua dulce ro arriba, el flujo del Río Colorado se
consideraba estacional. Aproximadamente el 70% del flujo anual llegaba al delta durante los meses de mayo, junio y julio
(Fig. 7, ver Harding et al., 1995), como resultado de la nieve derretida
en primavera en las Montañas Rocallosas (Rocky Mountains). En al menos una
concha de Mulinia coloradoensis hay evidencia de la nieve derretida
anualmente en primavera detectada en la variación isotópica de oxígeno (Fig.
8). Valores de del18O menores al mnimo registrado en verano
(-2.5 ) indican la llegada de grandes cantidades de agua dulce al estuario
del río. El tiempo en que ocurra dicho flujo de agua dulce pudo haber sido
tan importante para la biología de la almeja del delta del Río Colorado como
lo era la baja salinidad resultante. Por lo que, los ciclos de agua dulce
pudieron haber regulado el crecimiento y/o propiciado el desove de las especies.
A menos de que cierta cantidad de agua dulce sea liberada al delta del Río Colorado, la pequea y limitada (geográficamente) población de Mulinia coloradoensis en un habitat alterado la colocan en peligro de extinción.
La
totoaba, Totoaba macdonaldi (Fig. 9)
es una especie de pez que llegó a ser la base de una pesquera comercial y
deportiva en el alto Golfo de California. Estos telesteos de gran longitud,
cerca de los 2 m, llegan a pesar hasta ~100 kg (Flanagan y Hendrickson, 1976).
El desove de los adultos ocurre en la región del delta del Río Colorado
durante el invierno, donde permanecen por varias semanas, los juveniles
requieren quedarse unos 2 años para completar su desarrollo antes de migrar
hacia el sur (Cisneros-Mata et al., 1995). La madurez sexual se alcanza a
los 6 7 años, las bandas de crecimiento en los otolitos (huesos del odo)
sugieren que los organismos llegan a vivir hasta 25 años (Romn-Rodrguez y
Hammann, 1997). La disminución en las poblaciones de totoaba usualmente se
atribuye a la sobreexplotación por pesca, la pesca en la fauna de acompañamiento
del camarón y el saqueo. Además, los incrementos en salinidad en el estuario
del río pudieron haber degradado las areas de desove y nutrición de la especie
(Cisneros-Mata et al., 1995).
La
vaquita, Phocoena sinus (Fig. 10) es
un pequeño mamífero cuya distribución geográfica lo limita al alto Golfo de
California; todos los avistamientos confirmados se encuentran dentro de los
primeros 150 km de la boca del Río Colorado (Vidal, 1995). Se piensa que la
vaquita es el cetceo marino mayormente amenazado y se estima que su población
oscila entre 106 y 470 individuos (Barlow et al., 1997). La biología de
la especie se conoce primordialmente por el estudio de individuos
accidentalmente atrapados en redes, varamientos o colecciones museogrficas.
Hohn et al. (1996) examinaron 56 organismos, encontrando una edad bimodal
con un máximo de 21 años. La madurez sexual ocurre alrededor de los 3 y 6 años,
se reproducen a finales de invierno y principios de primavera, el intervalo de
cuidado de crías es superior al año. Los adultos llegan a medir 140 cm (hembras)
y 135 cm (machos) de longitud, siendo ligeramente menores a sus primos de
aguas-frías, Phocoena phocoena; los
análisis del contenido estomacal indican una dieta basada en calamar y peces
(Vidal, 1995). La principal causa de mortalidad en la vaquita es la captura
incidental en las redes de pesca (Hohn et al., 1996; DAgrosa et al.,
2000), pero se desconoce el papel desempeado por el incremento en la salinidad
dentro de su habitat.
Mirando
hacia el futuro
El ambiente y la fauna del delta del Río Colorado y alto Golfo de
California ha sido modificado por el desvo de agua dulce para consumo humano.
La abundancia relativa de especies de moluscos ha cambiado, la productividad
bentnica ha disminuido drásticamente y por lo menos una especie está amenazada de extinción por el incremento en la salinidad de su habitat. Aunque
la liberación (reinici) del "exceso" del flujo del Río Colorado
hacia el golfo ha resultado en un resurgimiento parcial de los habitats ribereos
del delta (Leucke et al., 1999), la cantidad de flujo requerido para
restablecer parcialmente el habitat marino es desconocida.
En el futuro se pretende: 1) examinar la función del agua dulce en la
biologa de la almeja del delta del Río Colorado; 2) estimar el flujo mínimo
necesario para sostener una población viable de esta especie; 3) examinar la
variabilidad isotópica en otolitos de totoaba para determinar si el flujo del róo
es importante en la biologóa del pez; y 4) examinar la variación isotópica en
restos seos de la vaquita con el mismo fin que para la totoaba.
El
proyecto fue financiado por diversas organizaciones: Fundación Cientfica
Nacional (National Science Foundation), Fundación Eppley para la Investigación
(Eppley Foundation for Research), División de Aguas Occidentales de los
Monitoreos Geológicos de E.U.A. (Western Water Division of the U.S. Geological
Survey), Centro para la Diversidad Biológica (Center for Biological Diversity),
Defensores de la Vida Silvestre (Defenders of Wildlife), Universidad de Arizona
(The University of Arizona) en E.U.A., y en México por el Consejo Nacional de
Ciencia y Tecnología y la Universidad Autónoma de Baja California.
Se agradece a José Campoy-Favela (Director, Reserva de la Biosfera Alto
Golfo de California y delta del Río Colorado) por su colaboración y apoyo. El
trabajo no pudo haberse completado sin la participación de diversos
pangueros del alto Golfo de California cuya habilidad en el manejo de
embarcaciones en las aguas someras del delta fue trascendental, en especial
agradecemos a Ramón Soberanes y al último Martín Pescador. La traducción
al español fue realizada por Carlos E. Cintra-Buenrostro.
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