Universidad Estatal a Distancia.

Escuela de Ciencias Exactas y Naturales.

Cátedra de Protección de los Recursos Naturales.

Curso Monitoreo Ambiental.

Anteproyecto:

“Monitoreo de la superficie Coralina en el Parque Nacional Cahuita, Limón; Costa Rica”.

Centro Universitario de Heredia.

El incremento de la productividad y del uso de la tierra en diversas actividades económicas no siempre enlazan los objetivos de rentabilidad con los ambientales.

Particularmente en Costa Rica, Rojas (2001) afirma que la tradición agrícola del uso de suelo propicia la pérdida de cobertura vegetal, que en términos de capacidad de uso de la tierra, para nuestro país el 70% del territorio es de vocación forestal.

Impactos ambientales significativos de la pérdida de cobertura vegetal son: erosión, sedimentación, aumento de las partículas en suspensión, migración nutricional en el suelo, fragmentación entre ecosistemas, entre otros.

Los anteriores problemas no son ajenos al área de influencia del Parque Nacional Cahuita (PNC), particularmente en el área comprendida entre el Río Suárez y la cuenca del Río Estrella. Esta área se encuentra afectada por la remoción de su cobertura vegetal, propiciada por el cambio de uso del suelo el cual es de aptitud forestal así como la producción agrícola; alterando los ciclos biológicos de los ecosistemas ribereños y marinos. Debido a que desembocan directamente en la sección marina del PNC; lo que afecta el ecosistema coralino del mismo.

El PNC alberga un reducto de ecosistema marino silvestre nacional, considerado tanto o más diverso que el bosque tropical. Por las características de los arrecifes, son catalogados como hábitat frágiles a los cambios de temperatura, a la composición química y a la infiltración de luz solar dentro del agua marina.

Considerando lo anterior, se propone monitorear el efecto de la sedimentación de partículas de materia orgánica en suspensión en los Ríos Suárez y Estrella, siendo el objetivo fundamental del presente proyecto: “Diseñar un plan de monitoreo para identificar la relación directa de la erosión y arrastre de sedimentos proveniente de los ríos Suárez y la Estrella, sobre la barrera coralina del Parque Nacional Cahuita, Limón; Costa Rica.”.

Se desarrollará el plan de monitoreo de la sedimentación, la salinidad y temperatura en la desembocadura del Río Suárez (o msnm) y la parte central de la desembocadura del Río Estrella. Así como sobre la sección más expuesta a los sedimentos (sección este) del ecosistema coralino del Parque Nacional Cahuita, en un periodo de tiempo comprendido entre enero y diciembre del año 2004.

Monitoreo ambiental

Los siguientes datos son adaptados de http://www.porbides.org.uy/#agua.htlm

El monitoreo ambiental es por naturaleza una actividad a largo plazo y es fundamental para describir el estado del ambiente y sus tendencias. Esta descripción a su vez debe ser la base para la selección de acciones fundadas para la solución de problemas y conflictos ambientales. Es un instrumento importante para el seguimiento de medidas y obras implementadas y para la determinación del impacto de las mismas sobre el ambiente. 

Dado que los programas de monitoreo ambiental comprenden períodos prolongados de tiempo, éstos deben ser lo suficientemente flexibles como para adaptarse a situaciones nuevas, imprevisibles o temporales, tanto de origen natural como humanas, cuyas consecuencias necesiten ser evaluadas. Por ejemplo, si nos referimos al monitoreo de la calidad del agua y se detectan derrames accidentales o intencionales de sustancias tóxicas, se pueden organizar actividades no contemplados en el programa original, con la finalidad de determinar los efectos de estos eventos.

El monitoreo de la calidad del agua es necesario para establecer los usos potenciales de ambientes acuáticos, o para verificar si las condiciones ambientales son apropiadas para los usos establecidos, sean éstos domésticos, agrícolas, industriales, comerciales, recreacionales o de conservación.

Objetivo general:

Diseñar un plan de monitoreo para identificar la relación directa de la erosión y arrastre de sedimentos proveniente de los ríos Suárez y la Estrella, sobre la barrera coralina del Parque Nacional Cahuita, Limón; Costa Rica.

Objetivos específicos:

Definir los parámetros a monitorear sobre el efecto de la sedimentación proveniente del Río Suárez y del Río la Estrella sobre el arrecife de coral del Parque Nacional Cahuita.

Enlistar las posibles consecuencias de la sedimentación de materia orgánica proveniente de las márgenes del Río Suárez y del Río la Estrella sobre la superficie coralina del PNC.

Hipótesis: Mayor sedimentación sobre la parte media alta del Río Suárez y del Río la Estrella provoca un mayor efecto en la actividad biológica (regeneración y expansión) del ecosistema coralino del Parque Nacional Cahuita.

agua (temperatura y salinidad) y sedimentos orgánicos (turbidez) del Río Suárez y del Río la Estrella sobre la superficie coralina del PNC.

Cuenca del Río Suárez y el Río la Estrella (área de influencia) y ecosistema coralino del PNC (área protegida), Vertiente del Caribe costarricense. (ver figura 1 y anexo 1).

El área de estudio se ubica entre las coordenadas 9°43´ y 9°47´ latitud norte y 82°50´ y 82°55´ longitud oeste.

Figura 1: Ubicación del área de estudio

Fuente: Adaptado de http://www.costarica-online.com/mapa_de_costa_rica.htm

Según Fonseca (sf), la costa caribe sur costarricense posee 216 Km. de largo, en ella hay 10 Km2 de arrecifes modernos y específicamente en el Parque Nacional Cahuita existen 2.4 Km2.

Se desarrollará el plan de monitoreo en las desembocaduras del Río Suárez y el Río la Estrella a 0 msnm, el otro punto de muestreo es específicamente sobre el ecosistema coralino del Parque Nacional Cahuita. El mapa y la figura uno ilustran el área geográfica.

El periodo en que se pondrá en marcha el plan de monitoreo será entre el período comprendido de el 22 de enero al 22 de diciembre del año 2004.

Basados en los datos de Cortés (sf), las concentraciones de sedimentos arrastrados que llegan hasta el arrecife de coral causan daños muy visible en la tasa de crecimiento coralino; afirmando que la presencia de sedimentos en el arrecife se debe a las actividades agrícolas y forestales del Valle la Estrella. A su vez Fonseca (sf), considera que el área Protegida no resguarda su arrecife de la sedimentación y contaminación provocada en su área de influencia que es acarreada por las corrientes marinas. Con base en lo anterior se seleccionan las variables destacadas en el cuadro 1:

Cuadro 1: Variables a monitorear

Fuente: autores con base en Segura et al. 2003.

*°/00: partes por mil de sal (miligramos de sal/L agua)

** kilogramos por metro cúbico.

Al destacar la concentración de sedimentos como variable perjudicial en el crecimiento arrecifal, se harán colectas de los mismos en las desembocaduras de los ríos que influyen el áreas marítima del PNC: Ríos Suárez y Estrella (ambas a nivel del mar caribe). Lo mismo para la zona este del arrecife.

Los mismos sitios se utilizarán para la medición de temperatura; ya que la concentración de sedimentos influye sobre el paso de energía calórica y lumínica en el agua; consecuentemente afecta su nivel de calor.

La turbidez provocada por el arrastre y movimiento de sedimentos también influye en la conductividad eléctrica del agua, que según Rojas (2001) es determinada en gran parte por la concentración de sales en el agua; por ello la salinidad también se va a muestrear en los sitios seleccionados.

Los datos se obtendrán con el uso de equipo especial para uso en el agua dulce y salada. Tanto la temperatura como la turbidez y salinidad del agua se medirán una vez al mes (cada día 22) a las 6:30 AM.

Los parámetros de cada variable se detallan a continuación y tiene como base el trabajo de Mora et al (2003):

Temperatura superficial del agua: entre 25 y 30,5 grados centígrados.

Salinidad: entre 27 y 36 ppm.

Turbidez: 1,5 a 3,5 metros de visibilidad promedio.

El detalle de la obtención de datos se detalla a continuación:

Recolección mensual de muestras de agua para la medición de sedimentos en suspensión (turbidez) en el caudal. Para ello se harán mediciones con un disco Secchi en la columna de agua en los Ríos Suárez y Estrella (desembocadura a nivel del mar) en el punto central de las márgenes. El disco Secchi se usa para determinar la transparencia del agua, sea en mantos quietos o profundos y en movimiento. Su principio se basa en medir la transparencia del agua por el paso de luz, porque dicho paso depende de la cantidad de material en suspensión. El disco Secchi y/o el tubo de turbiedad se colocarante 15 minutos en el lugar seleccionado. El anexo 2 explica la elaboración de un tubo de turbiedad y un disco Secchi, ambos son equipo para medir partículas en suspensión.

Para la medición mensual de los sedimentos se colocarán los discos a medio metro de profundidad de los caudales de los ríos en mención (según profundidad media en ese punto del mar).

En cuanto a las mediciones de temperatura, se utilizarán termómetros tipo Batitermómetro, modelo ABT ALEC ELECTRONIC ®. Estos termómetros se colocarán sobre los primeros 50 centímetros de la superficie del agua, si el caudal lo amerita el miembro del equipo medidor irá sobre un bote sin motor (para no alterar la velocidad y temperatura del agua) o a pie y mantendrá el batitermómetro durante tres minutos dentro del agua y finalizado este lapso temporal anotará la medida.

Con respecto a las mediciones de salinidad, cada día 22 y después de medir la temperatura y en el mismo punto, se sumergirá en el agua un refractómetro con compensación de temperatura.

Una vez tomada la muestra y medida la variable, se sistematizarán y tabularán los datos. Al final del año comprendido, se hará la comparación de resultados del análisis de las muestras mediante el programa estadístico SPSS para esquematizar la información.

Se estima entonces para cada variable (turbidez, temperatura y salinidad) un total de 11 muestras y sus correspondientes mediciones (en los períodos Enero- febrero, febrero- marzo, marzo- abril, abril- mayo, mayo- junio, junio- julio, julio- agosto, agosto- setiembre, setiembre- octubre, octubre- noviembre, noviembre- diciembre). El total de mediciones será entonces de 33 (3 cada uno de los 11 meses).

Fuentes de información:

Charpentier, C. Comunicación personal. Directora Laboratorio de Limnología, Universidad Nacional, Heredia, Costa Rica.

Cortéz J. sf. Parque Nacional Cahuita. Un arrecife en problemas. www.conicit.go.cr/cientificos/ especialistas/preclodo.shtml. 7 de agosto, 2003. 06:15 pm.

Mora. R., Segura. E.; Vallejos. O. 2003. “Arrecife artificial Curú y su efecto en la zona marítimo costera del Golfo de Nicoya, Costa Rica”: Tesis. UNED, Puntarenas, Costa Rica.

Fonseca, A. sf. Riquezas marino costeras del Caribe sur de Costa Rica. www.cosmovisiones.com/adela2003/ tecnicos/ana_fonseca.html 7 de agosto, 2003. 06:15 pm.

Rojas, F. Viveros Forestales. EUNED. 2da. ed, San José, Costa Rica.

http://archive.globe.gov/sda-bin/wt/ghp/tg+L(es)+P(hidrologia/TransparenciaAgua). 7 de agosto, 2003. 06:15 pm.

ANEXOS

Anexo 2: Elaboración de equipo de medición de turbidez.

(adaptado y extraído de http://archive.globe.gov/sda-bin/wt/ghp/tg+L(es)+P(hidrologia/TransparenciaAgua)

Materiales y Herramientas

• Disco Secchi:

• Soga de 5 metros de longitud (puede ser mayor o menor, según la profundidad del agua del sitio de estudio)

• Pintura en spray de esmalte en látex: negra y blanca

• Un tubo de acero de 2, 5 - 3 cm de diámetro por 15 cm de largo

• Un taladro

• Un trozo de madera circular (disco) de 2,5 cm de espesor por 20 cm de diámetro

• 2 tornillos con gancho

• Hilo de 15 cm de longitud

• Un frasco pequeño de cola o pegamento

• Marcadores a prueba de agua (rojo, azul y negro)

• Un metro de madera

• Tubo de turbiedad:

• Un tubo de plástico transparente de aproximadamente 1 m de largo (según la transparencia del agua del sitio de estudio) y de 4,5 cm de diámetro (por ejemplo, puede ser el estuche de plástico transparente de un foco de luz fluorescente, que se puede encontrar en ferreterías o almacenes eléctricos)

• Una tapa blanca que calce muy bien en el extremo del tubo (estaría bien con un tapa de un tubo de PVC)

• Marcador permanente de color negro

• Un metro de madera

Preparación

Si no se compra un disco Secchi, entonces será preciso fabricar uno y para hacerlo debe seguir las instrucciones que se encuentran en la sección Diseño y Método de Aprendizaje.

En caso de que se vaya a utilizar un tubo de turbiedad, habrá que hacerlo antes de dirigirse al sitio de estudio.

Para fabricar un disco Secchi:

Figura HI-P-1: Fabricación de un disco Secchi

Para fabricar un tubo de turbiedad:

Figura HI-P-2: Fabricación de un Tubo de Turbiedad

Cómo medir la transparencia

Asegúrese de que las mediciones realizadas con el disco Secchi y el tubo de turbiedad se toman en la sombra con las espaldas hacia el sol, para que el resultado sea preciso y apto para ser reproducido. Si no puede encontrar un lugar con sombra, utilice una sombrilla o un trozo grande de cartón para hacer sombra en el punto donde desea realizar la medición. La sombra deberá ser especialmente adecuada para utilizar el tubo de turbiedad.

Algunas personas podrán ver cómo el disco Secchi o la base del tubo de turbiedad desaparecen en distintos niveles de profundidad. Y, por esta razón, siempre que sea posible, se debe encargar la observación de la transparencia a tres estudiantes y se deben enviar los resultados de cada uno al Servidor de Datos del Estudiante GLOBE.

Disco Secchi:

Nota: Si el Disco Secchi llega al fondo de su sitio de estudio y aún puede verlo, simplemente registre la profundidad que hay hasta el fondo refiriéndose al punto en el que la soga llegó a la superficie del agua y ponga el signo "mayor que" (>) enfrente del valor de la medición, tanto en la hoja de trabajo de datos como en el momento de enviar dicho valor al Servidor de Datos del Estudiante GLOBE.

Tubo de Turbiedad

Nota: Si le es posible distinguir la imagen en el fondo del tubo, aun después de llenarlo, simplemente registre la profundidad como > que la profundidad del tubo.