Observatorio Permanente del Lago Titicaca

OBSERVATORIO PERMANENTE DEL LAGO TITICACA

Objetivo del Proyecto Piloto 05-B-05

El proyecto piloto PNUD/GEF 05-B-05 tiene como objetivo comprender el funcionamiento biogeoquímico y ecológico de las regiones norte y central poco profundas en la sección boliviana del Lago Menor del Titicaca fuertemente impactadas por la combinación del cambio climático intenso y de una creciente contaminación antropogénica proveniente de la cuenca del Río Katari. El desarrollo de las investigaciones científicas se basan en tres estrategias de monitoreo:

(a) Un monitoreo automatizado con alta frecuencia (minutos, horas) y visualización en tiempo real mediante una boya hidrometeorólogica, anclada en una zona de 10 m de profundidad, integrando la dinámica de la región norte más poblada.

(b) Un programa de muestreo rutinario en una red de estaciones litorales poco profundas (< 5 m) directamente influenciadas por la contaminación.

(c) Un sensoramiento remoto satelital el cual permite un análisis multitemporal de la condición del agua a la escala global del Lago Menor.

Descripción

A partir de esta nueva base de conocimientos actualizados adquiridos de forma permanente y a largo plazo, se podrá visualizar la evolución espacio-temporal de la condición del agua e identificar las zonas más vulnerables donde se deberá intervenir. Así, se implementará un sistema de alerta temprana del deterioro de la calidad del agua (eutrofización). En particular, tendrá como objetivo anticipar las floraciones de micro-algas del fitoplancton (blooms), la cual es extremamente dañina para el medio ambiente acuático y los recursos hidrobiológicos fuente de vida para las poblaciones ribereñas. De hecho, estos blooms generan una anoxia (reducción drástica del oxígeno disuelto en el agua), la cual puede provocar mortandades masivas de peces, ranas y hasta aves acuáticos, acompañadas de olores desagradables y una coloración verde azulada de la superficie del agua, como fue reportado por primera vez en Abril-Mayo 2015. La anticipación de tales fenómenos puede dar tiempo para tomar medidas para mitigar la magnitud de sus consecuencias devastadoras para el buen funcionamiento ecológico del lago y las actividades humanas.

Ámbito de intervención

El Lago Titicaca (8,400 km² en área y 930,106 km³ en volumen) es el mayor lago de agua dulce del continente sud americano. También, es el más alto de los Grandes Lagos y un ‘hotspot’ (punto caliente) de biodiversidad y endemismo animal y vegetal. Por estas características, además de su carácter sagrado y por haber albergado civilizaciones ancestrales tan valiosas, es único y se lo tiene que cuidar con mucho respecto. Gracias al Lago Titicaca, en el Altiplano norte existe un micro-clima moderado y húmedo, el cual permite la vida y el desarrollo de actividades productivas, como la agricultura y la ganadería.

Por su ubicación tropical (16ºS) y su gran altitud (3.809 m s.nm.) el Lago Titicaca y su cuenca hidrográfica son impactados por los intensos efectos del cambio climático. El calentamiento proyectado será el doble del promedio para el planeta, es decir, más 4ºC hasta 2100, si este promedio no excede los 2ºC. La estacionalidad entre períodos seco y lluvioso también será alterada, con un aumento de la ocurrencia e intensidad de eventos extremos (sequia, inundaciones).

El sitio focal de este estudio fue seleccionado para integrar el sector boliviano de las regiones norte y central del Lago Menor, más pobladas y directa o indirectamente influenciadas por las descargas de aguas residuales provenientes de la mancha urbana de El Alto (1,2 millón de habitantes) mediante la cuenca del río Katari. Estas aguas llevan una contaminación múltiple, domestica, industrial y minera, hasta los canales central y sur de la Bahía de Cohana, entre los totorales, más también hacia el norte vía la bahía de Cumana. Durante el período lluvioso, los ríos Katari y Sehuenca transbordan de sus lechos, forman lagunas de inundación, y llevan conos de contaminación y sedimentos que desembocan en el lago (ver Fig. 1).

Figura 1 - Mapa de los 3 tributarios del río Katari. Dos llevan las aguas residuales de la cuenca Katari hasta los canales central y suroeste de la Bahía de Cohana, entre los totorales. El tercer tributario las llevan hacia la región norte del Lago Menor, mediante la Bahía de Cumana. Los círculos rojos y amarillos ubican algunas de las estaciones de la red de monitoreo rutinario. . Elaboración X. Lazzaro, modificado de Google Earth ©. En la esquina inferior derecha, la imagen satelital muestra el desbordamiento de los ríos Katari y Sehuenca, llevando los sedimentos y contaminantes hacia el Lago Menor.

Para integrar estas influencias, anclamos la boya HidroMet, el 27 de Junio 2019, al centro más profundo (~10 m) de la región norte, a 4 km al sur de Huatajata y 12 km al noroeste del puente incaico de la Bahía de Cumana. Su ubicación georeferenciada es: 16º 14,7944’ S y 68º 40,8103’ W (ver Fig. 2).

Figura 2 – Mapa del sitio de estudio en el sector boliviano de las regiones norte y central del Lago Menor. Se nota la cuenca Katari, las bahías de Cohana y de Cumana, y la ubicación de la boya HidroMet. Elaboración X. Lazzaro, modificado de Google Earth©.

Estrategias

Este proyecto piloto representa el primer observatorio (OLT) permanente del Lago Titicaca. Utiliza los enfoques y equipos más avanzados en términos de innovación tecnológica. Dispone de una boya HidroMet que es la primera boya autónoma de monitoreo hidrometeorológico automático con alta frecuencia (minutos, horas) con transmisión de datos a distancia en tiempo real desplegada en el Lago Titicaca. Desde entonces, el Lago Titicaca cuenta con un programa de monitoreo e investigación a largo plazo, al igual de los otros Grandes Lagos.

El proyecto piloto combina investigaciones sobre los mecanismos de la eutrofización; es decir, la proliferación de micro-algas por aportes excesivos de nutrientes (nitrógeno y/o fósforo) y materia orgánica en condiciones de un lago poco profundo tropical de gran altitud, con un programa de monitoreo de la calidad del agua en base a tres estrategias de monitoreo:

Un monitoreo de alta frecuencia (minutos, horas) en tiempo casi real de los parámetros clave de la eutrofización, en una ubicación fija central al área de estudio (región noreste y central), mediante una boya hidrometeorológica (Fig. 3). Esta ubicación esta seleccionada por ser impactada por la combinación de los efectos del cambio climático y de los efectos antrópicos (aportes exógenos de nutrientes y materia orgánica, a parte de contaminantes y sedimentos). Este monitoreo esta enfocado en identificar los mecanismos y secuencias de eventos extremos, como las floraciones (blooms) de micro-algas del fitoplancton, para lograr implementar un sistema de alerta temprana.

Figura 3 – Boya HidroMet de tipo pontón, equipada con una estación meteorológica (en la parte superior del mástil), una sonda multiparamétrica (por debajo de la superficie) amarrada a un guincho para realizar perfiles verticales en la columna de agua, y dos paneles solares para funcionar de maneja autónoma. Foto X. Lazzaro.

Un monitoreo periódico en base a campañas de mediciones y colectas con una frecuencia de 5-10 días en una red de estaciones limnológicas dispuestas en áreas representativas particularmente vulnerables a la eutrofización. Son arregladas a lo largo de transectos (gradientes) desde las fuentes de contaminación (por ej. La desembocadura del río Katari en la bahía de Cohana) hacia el agua abierta, o dispuestas a lo largo del litoral frente a fuentes puntuales (por ej. pueblos, centros de actividades…) o difusas (por ej. campos agrícolas, ganaderos…) de contaminación. Su objetivo es identificar las áreas en estado de eutrofización, a fin de que las instituciones responsables de las políticas implementen medidas de mitigación.
Un monitoreo en la escala global del Lago Menor mediante teledetección satelital, con una resolución espacial de hasta 10 m, validado por mediciones in situ de las concentraciones en clorofila-a del fitoplancton, de la distribución, densidad y estado de los totorales, entre otros parámetros relevantes del estado de eutrofización.

Las bases de datos generadas son almacenadas en un servidor de la UMSA y compartidas mediante el sistema de información (SI) de una infraestructura de datos espaciales (GeoVisor) con los diferentes usuarios, como tomadores de decisión (por ej. el MMAyA, el SENAMHI y la ALT) e investigadores científicos identificados, así como de forma más global con la sociedad civil. Socializar el conocimiento generado de manera global, en las zonas rurales y urbanas, en las escuelas y los programas educativos (tv, radio, periódicos) es esencial para sensibilizar al cuidado de esta maravilla natural y cultural.

Beneficiarios

Los beneficiarios del proyecto piloto son los pobladores de las orillas (por ej. agricultores, pescadores, ganaderos, lancheros, agentes de turismo, etc.) que gozan de los servicios ecosistémicos provistos por el lago, ya que los resultados del monitoreo permitirán tomar acciones dirigidas para asegurar la conservación, así como la restauración cuando degradado, de este cuerpo de agua.

Resultados esperados

Resultado 1: Mejorar el conocimiento sobre las dinámicas biogeoquímicas y ecológicas en el Lago Menor del Titicaca a partir de datos generados por la boya HidroMet (con alta frecuencia), las campañas rutinarias de monitoreo, y la teledetección satelital.

Resultado 2: Establecer relaciones entre parámetros, bioindicadores y fenómenos particulares, identificados para prevenir, o al menos anticipar la aparición de floraciones (‘blooms’) de micro-algas y otros fenómenos de gran relevancia para la vida y los servicios que brinda el Lago Titicaca a las poblaciones.

Resultado 3: Capacitar al personal académico de la UMSA y técnico del MMAyA, SENAMHI y ALT en la toma e interpretación de datos de monitoreo, para la toma de decisiones y la socialización de la información generada con las comunidades locales.

Resultado 4: Elaborar informes técnicos y científicos.

Resultado 5: Publicar artículos técnicos y científicos.

Durante el primer año 2019, realizamos parte de los resultados 1, 2 y 4.

Socios

Investigadores:

IRD – Instituto de Investigación para el Desarrollo (Cooperación francesa): BOREA¹: Xavier Lazzaro (coordinador) | GET²: David Point, Anthony Gautier

UMSA – Universidad Mayor de San Andrés: IE³: Darío Achá Cordero (co-coordinador), Carlos Molina Arzabe; William Gustavo Lanza Aguilar, Viviana Edith Cruz Hernández | IIGEO⁴: Javier Nuñez Villalba (co-coordinador), José Luis Soza Santos, Javier Alberto Maldonado Alfaro, Jhasmin Duarte Tejerina, Mishel Justiniano Ayllón, Marcela Andrea Ormachea Rojas

¹BOREA – Laboratoire Biologie des Organismes et Écosystèmes Aquatiques, Paris, Francia

²GET – Géosciences Environnement Toulouse, Toulouse, Francia

³IE – Instituto de Ecología, Campus UMSA, Cota Cota, La Paz

⁴IIGEO – Instituto de Investigaciones Geográficas, Campus UMSA, Cota Cota, La Paz

Cooperadores locales:

Huatajata: Erik Catarí Gutiérrez, Máximo Catarí Cahuaya | Quehuaya: Oscar Limachi | Puerto Pérez: Isaac Callizaya Limachi

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Xavier Lazzaro, IRD-Bolivia, Xavier.lazzaro@ird.fr

La Paz, el 10 de Agosto de 2020.