Introducción
La conectividad hidrológica se refiere en un contexto ecológico a la transferencia de materia, energía y/u organismos mediada por el agua dentro o entre elementos del ciclo hidrológico (Pringle, 2001).
Pringle (2001, 2003) sostiene que la conectividad hidrológica es esencial para la integridad ecológica del paisaje, y la reducción o mejora de esta propiedad por parte de los humanos puede tener importantes efectos ambientales negativos.
Las decisiones de gestión y políticas relacionadas con las actividades de uso de la tierra y el desarrollo hidroeléctrico a menudo se toman en ausencia de información adecuada sobre la conectividad hidrológica en el paisaje.
Nuestro conocimiento actual de cómo esta propiedad mantiene la integridad ecológica de los ecosistemas ‘naturales’ es pobre debido a: (1) la complejidad inherente del movimiento del agua dentro y entre la atmósfera y los sistemas superficiales y subterráneos; y (2) la extensión y magnitud de los humanos, que a menudo ocurren antes de que entendamos cómo la conectividad hidrológica afecta los patrones de alteración ecológica en el paisaje (Pringle y Triska, 2000).
Por lo que la comprensión de las alteraciones humanas acumulativas de la conectividad hidrológica en los patrones ecológicos a escala regional y global es un área importante de estudio colaborativo entre hidrólogos y ecólogos. Este tipo de investigación interdisciplinaria es fundamental para las decisiones sobre el uso de la tierra, que a menudo se toman en ausencia de información adecuada sobre cómo las conexiones hidrológicas en el paisaje estructuran los ecosistemas (Pringle, 2003).
Caso de conectividad hidrológica en la Antártida
Wlostowski et al (2016) estudiaron los patrones de conectividad hidrológica en los Valles Secos de McMurdo (VSM) en la Antártida (Figura 1), los cuales se caracterizan por un clima regional muy frío y seco. La temperatura media anual del aire es −18 °C, y la precipitación anual es menor a 100 mm equivalente en agua. A pesar del clima frío y seco, los embalses hidrológicos y sus conexiones (glaciares, lagos, arroyos, permafrost y humedad del suelo) suministran agua líquida al paisaje (Figura 2) durante el breve verano austral (desde el 1 de noviembre al 1 de marzo), lo que ayuda a mantener un ecosistema de desierto frío. La productividad de los ecosistemas está regulada en gran medida por la falta de disponibilidad de agua líquida, lo que realza la importancia de la conectividad hidrológica.
Los registros de caudales a largo plazo permiten una comprensión sólida de la naturaleza de la conectividad glaciar-arroyo-lago en los VSM. El extenso registro de Q (descarga), CE (conductancia eléctrica especifica) y T (temperatura) de 18 arroyos en 20 años ayuda a dilucidar la dinámica hidroecológica a lo largo de varios períodos temporales (diarios, anuales e interanuales) y escalas espaciales (arroyos más cortos versus arroyos más largos, dentro y entre cuencas). Los patrones de veinticuatro horas de Q, T y CE son evidentes en escalas de tiempo diarias. El momento de la descarga diaria difiere entre las corrientes debido a las diferencias en los aspectos solares del área de origen del glaciar. El momento de la temperatura máxima diaria es similar entre todas las corrientes, coincidiendo con el momento del mediodía solar. La relación diaria entre CE y Q fue única entre las corrientes. Algunos, como el arroyo Canadá, muestran una dinámica de dilución diaria, donde Q y CE están inversamente relacionados. Otras corrientes, como Aiken, exhiben una dinámica de descarga, donde Q y CE están más directamente relacionados en el transcurso del día.
Aunque el momento y la magnitud de las conexiones de flujo anual difieren entre los arroyos, en general, los arroyos más cortos eran menos intermitentes y sostenían magnitudes de flujo más altas, en comparación con los arroyos más largos. Además, los arroyos más largos tenían una CE media anual más alta y exhibieron más relaciones CE-Q quimioestáticas que los arroyos más cortos. Este resultado sugiere una mayor influencia de las zonas hiporreicas a lo largo de los arroyos más largos, en comparación con los arroyos más cortos.
La magnitud de las conexiones glaciares-arroyos-lagos en los VSM exhibe una fuerte variabilidad interanual. Desde 1969 hasta 2000, los volúmenes de caudal de los arroyos muestran una tendencia decreciente. La temporada de flujo más alta observada fue 2001/2002. Después de la temporada 2001/2002, los volúmenes de caudal de los arroyos han sido mayores y más variables en comparación con los años anteriores a 2001/2002. Se anticipa que la continuación de esta mayor variabilidad interanual en el futuro impulsará el cambio del ecosistema. La ocurrencia más frecuente de flujos máximos puede resultar en una disminución en la abundancia de la capa microbiana y la composición de la comunidad, por ejemplo.
Los arroyos en los VSM moderan una importante conexión hidrológica y biogeoquímica entre los glaciares alpinos de las tierras altas, los suelos del fondo de los valles y los lagos de cuenca cerrada de las tierras bajas.
Esta síntesis de la conectividad hidrológica en los VSM proporciona patrones muy útiles para evaluar la conectividad hidrológica en cuencas hidrográficas templadas estructuralmente más complejas.
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