INFORME FINAL ESTUDIO DE COMUNIDADES Y ECOSISTEMAS RIBEREÑOS DEL LAGO PANGUIPULLI I. MUNICIPALIDAD DE PANGUIPULLI

Preparado por: Francisco Correa Araneda Dr. en Ciencias Ambientales mención Sistemas Acuáticas Continentales Biólogo en Gestión de Recursos Naturales Lic. en Recursos Naturales

-Septiembre de 2018-

ÍNDICE DE CONTENIDOS

Contenidos 1. CONTEXTO 2. METODOLOGÍA 2.1. Área de estudio 2.2. Fitobentos 2.3. Macrófitas acuáticas 2.4. Macroinvertebrados bentónicos 2.5. Físico-química del agua y sedimentos 3. RESULTADOS 3.1. Fitobentos 3.2. Macrófitas acuáticas 3.3. Macroinvertebrados bentónicos 3.4. Físico-química del agua y sedimentos 3.5. Interacción entre comunidades acuáticas y variables ambientales 4. CONCLUSIONES 5. BIBLIOGRAFÍA 6. ANEXOS

Páginas 3 3 3 4 4 4 5 6 6 10 14 17 29 21 22 25

2 SERVICIOS AMBIENTALES FRANCISCO JAVIER CORREA ARANEDA E.I.R.L. R.U.T.:76.890.573- 8; E-mail: [email protected]; Fono:+56 9 82125372 Felipe 2035, Temuco

1. CONTEXTO El presente informe considera el estudio de calidad de agua (fisicoquímica, microbiológica), sedimentos y comunidades acuáticas bentónicas de la zona de ribera del ecosistema lacustre del Lago Panguipulli. Se presenta como antecedente por parte del demandante, I. Municipalidad de Panguipulli, para el proceso de Demanda de Reparación por Daño Medioambiental (Ley 19.300) (Rol N° D 32-2017), en el Tercer Tribunal Ambiental de Valdivia.

2. METODOLOGÍA 2.1 Área de estudio El estudio se llevó a cabo en el lago Panguipulli, ecosistema lacustre ubicado en la comuna del mismo nombre. La campaña de muestreo se realizó durante el día 23 de agosto de 2018. Para lo cual se consideraron 4 puntos de muestreo (Figura 1); donde P1 representa la zona de descarga sistema de recolección y tratamiento de aguas servidas de la comuna de Panguipulli. P2, P3, P4 corresponden a zonas control, cada una a mayor distancia de la zona de descarga (no impactadas).

Figura 1. Localización del área de estudio y los puntos de muestreo en el Lago Panguipulli.

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2.2 Fitobentos Las muestras de fitobentos fueron colectadas raspando la cara superior de los bolones presentes en la orilla del lago Panguipulli (n=3), considerando un área de 4 cm2. Posteriormente las muestras fueron fijadas en Lugol, para luego en el laboratorio ser estabilizadas por 24 hrs. a temperatura ambiente, y sedimentadas de acuerdo a la técnica Utermöhl (1958) en cámaras de 1 ml por 24 hrs más. El recuento de organismos e identificación de taxa fue realizado en un microscopio invertido LEICA (400X). La determinación taxonómica estuvo basada en los manuales taxonómicos de fitoplancton de aguas continentales (Parra et al., 1982) y cianobacterias (Bonilla, 2009). El conteo de células se realizó mediante transectos aleatorios, recorriendo las muestras hasta contabilizar 100 células del taxa más frecuente (Elosegi & Sabater, 2009).

2.3 Macrófitas acuáticas La flora acuática y palustre fue muestreada mediante transectos vegetacionales. Desde la línea de costa hacia el interior del cuerpo de agua realizando una prospección de 10 metros para el caso de la vegetación acuática y de 10 metros hacia el exterior para el caso de la vegetación palustre. Para la clasificación y nomenclatura de las especies se siguió a Marticorena & Quezada (1985) y Marticorena & Rodríguez (1995, 2001, 2003, 2005, 2011), para los nombres comunes a Ramírez & San Martín (2006).

2.4 Macroinvertebrados bentónicos Los muestreos de la macrofauna bentónica se realizaron mediante la utilización de redes de mano con abertura de poro de 250 micras (n=3). Todas las muestras fueron almacenadas en contenedores plásticos, etiquetadas y fijadas con alcohol. La separación y determinación de los organismos se realizó con el uso de pinzas entomológicas bajo lupa estereoscópica Zeiss Stemi SR y usando la literatura especializada. Paralelamente, y de acuerdo a los valores de tolerancia de las familias encontradas se estimó el cálculo del índice biótico ChSIGNAL (Figueroa et al., 2007).

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2.5 Calidad del agua y sedimentos Para la caracterización fisicoquímica y microbiológica de la columna de agua, se realizaron mediciones in situ de pH, conductividad (uS/cm), temperatura (ºC) y oxígeno disuelto (mg/L). Además se tomaron muestras de agua para el análisis de amonio (mg/L), nitrato (mg/L), nitrito (mg/L), nitrógeno Kjeldahl (mg/L), fósforo total (mg/L), aceites y grasas (mg/L), DBO5 (mg/L), DQO (mg/L), turbiedad (NTU) y coliformes fecales (NMP/100ml). Todos los análisis se realizaron siguiendo los métodos descritos en Standard Methods (22th Edit.). Paralelamente se muestreó sedimentos utilizando dragas metálicas, que permitieron obtener los sedimentos desde el fondo de la columna de agua en la zona de ribera del cuerpo de agua. Posteriormente, las muestras fueron almacenadas a 10ºC en contenedores plásticos y procesadas para la caracterización del contenido de materia orgánica.

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3. RESULTADOS 3.1 Fitobentos Composición de especies Las comunidades estuvieron representadas por 8 clases, siendo la más numerosa la clase Bacillariophyceae con 20 especies, seguido por la clase Cyanophyceae con 4 especies, Cryptophyceae con 2 especies y Chlorophyceae, Chrysophyceae, Dinophyceae, Euglenophyceae y Trebouxiophyceae con un taxa cada una (Tabla 1). En el Punto 1 (P1) el ensamble de microalgas estuvo dominado por Botryococcus braunii (38.1%), seguido por Aphanothece nidulans y Anabaena aff. variabilis con un 27.3 y 20.9 % de abundancia relativa respectivamente. En el Punto 2 (P2) el ensamble estuvo dominado por Botryococcus braunii (42.1%), exhibiendo la dominancia más fuerte de los puntos muestreados. Aumentando a su vez las abundancias de Tabellaria fenestrata y Fragilaria sp1 (11.2 y 10.3%) respectivamente (Tabla 1). En el Punto 3 (P3) disminuyó la abundancia de Botryococcus braunii. Contrario a los taxa Aphanothece nidulans y Pediastrum sp que exhibieron sus máximos de ab. rel. (35.1 y 27.8%) respectivamente. La clase Bacillariophyceae disminuyó considerablemente (Tabla 1). Finalmente, el Punto 4 (P4) estuvo fuertemente dominado por diatomeas; Tabellaria flocculosa y Fragilaria sp1, con un 45.9 y 18.1% de ab. rel., seguido por Tabellaria fenestrata (12.3%).

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Tabla 1. Composición y abundancia relativa (%) de la comunidad fitobentónica registrada en los cuatro puntos de muestreo. Clase/Taxa Bacillariophyceae (20) Asterionella formosa Hassall Aulacoseira ambigua (Grunow) Simonsen Aulacoseira granulata (Ehrenberg) Simonsen Pantocsekiella ocellata (Pantocsek) Cymbella sp Cymbopleura sp Diploneis sp Epithemia sp Eunotia sp Fragilaria crotonensis Kitton Fragilaria sp1 Gomphonema sp Melosira varians C.Agardh Navicula sp Pinnularia sp Rhopalodia sp Staruroneis sp Staurosira construens Ehrenberg Tabellaria fenestrata (Lyngbye) Kützing Tabellaria flocculosa (Roth) Kützing Chlorophyceae (1) Pediastrum sp Chrysophyceae (1) Dinobryon sp Cryptophyceae (2) Oscillatoria aff. planctonica Woloszynska Rhodomonas aff. lacustris Pascher & Ruttner Cyanophyceae (4) Anabaena aff. variabilis Kützing Anabaena aff. sphaerica Bornet & Flahault Aphanothece nidulans P.Richter Raphidiopsis curvata F.E.Fritsch & M.F.Rich Dinophyceae (1) Peridinium sp Euglenophyceae (1) Trachelomonas sp Trebouxiophyceae (1) Botryococcus braunii Kützing

P1

Abundancia relativa (%) P2 P3

P4

0,2 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,3 0,0 0,0 0,0 0,6 0,0 2,2 0,0 0,1 1,1 0,0

0,0 1,1 2,6 0,0 0,3 0,1 0,1 1,1 0,0 0,7 11,8 0,0 0,3 6,0 0,4 0,6 0,1 0,0 12,4 5,0

0,0 1,1 1,7 0,2 0,0 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,5 1,7 0,0 0,0 0,0 9,8 0,6

0,0 0,1 1,4 0,4 0,3 1,2 0,1 0,0 0,1 5,4 18,1 1,3 0,0 1,3 0,8 0,0 0,1 0,4 12,3 45,9

0,0

5,7

27,8

0,1

0,5

0,1

0,0

0,0

0,8 0,5

0,0 0,0

0,0 0,0

0,0 0,0

20,9 0,4 27,3 0,8

0,6 0,4 7,9 0,0

2,0 0,0 35,1 0,0

0,0 0,0 6,4 0,0

3,9

0,0

0,0

0,0

0,3

0,4

0,0

0,0

38,1

42,1

19,5

4,2

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Índices Comunitarios Los mayores valores de riqueza están dados por las estaciones P2 y P4 (22 y 19 taxa respectivamente), mientras que las mayores abundancias la presentan P1 y P4 (Figura 2). Los índices de diversidad de los cuatro puntos de muestreo, de acuerdo al test no paramétrico Kruskal – Wallis no muestra diferencias significativas entre cada punto (p>0.05).

Abundancia (Nº Ind)

Ríqueza (Nº Taxa)

25 20 15 10 5 0 P1

P2

P3

P4

350 300 250 200 150 100 50 0 P1

P2

P1

P2

P3

P4

Shannon (H log e)

Equidad de Pielou (J´)

2,5 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0

2,0

1,5 1,0 0,5 0,0

P1

P2

P3

P4

P3

P4

Figura 2. Índices comunitarios del fitobentos para cada punto de muestreo.

El análisis de ordenación (nMDS) para la composición y abundancias fitobentónicas muestra claramente las diferencias entre los diversos puntos de muestreo (Figura 3, p= 0.001; R= 0.9), sin embargo; si comparamos las zonas de descarga (P1) con las zonas control (P2, P3 y P4) no existen diferencias significativas que avalen este ordenamiento (p= 0.17; R= 0.13).

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Figura 3. Escalamiento multidimensional no paramétrico (nMDS) y análisis de significancia (ANOSIM) para la comunidad fitobentónica de las áreas en estudio.

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3.2 Macrófitas acuáticas Composición de especies La flora acuática y ribereña en el área de estudio está constituida por un total de 29 especies de plantas (Tabla 2). La riqueza de especies varió desde un máximo de 24 especies en el Punto 1 a un mínimo de 5 especies en el Punto 4 (Figura 4). Cabe mencionar que las riberas del área de estudio están dominadas principalmente por el árbol Salix babylonica y las plantas herbáceas Anthoxanthum utriculatum, Juncus procerus, Lotus uliginosus, Prunella vulgaris y Ranunculus repens.

Tabla 2. Composición, abundancia relativa (%) y valor indicador de Nitrógeno de las comunidades de macrófitas registradas en los cuatro puntos de muestreo. Género VI* Agrostis capillaris 4 Anagallis alternifolia 7 Anthoxanthum utriculatum 0 Centaurea melitensis * Conium maculatum 8 Cotula coronopifolia 9 Cyperus eragrostis 6 Dactylis glomerata 7 Galium hypocarpium * Holcus lanatus 4 Hydrocotyle chamaemorus 5 Hydrocotyle ranunculoides 9 Hypochaeris radicata 4 Juncus procerus 5 Lotus corniculatus * Lotus uliginosus 5 Luma apiculata * Nasturtium officinale 9 Peumus boldus * Petasites fragans * Prunella vulgaris 0 Ranunculus repens 0 Ranunculus aquatilis * Rubus constrictus 6 Rumex conglomeratus 8 Salix babylonica 5 Sophora microphylla 2 Trifolium repens 6 Trifolium pratense 7 *VI: Valor indicador de tolerancia de Nitrógeno

P1 2,4 3,3 6,7 3,1 0,0 1,8 0,0 2,1 0,0 4,5 2,3 2,9 2,5 3,8 0,9 6,3 1,6 1,7 0,0 6,2 5,1 6,7 1,6 3,6 5,8 6,2 0,0 12,5 6,6

P2 7,8 0,0 13,7 3,5 0,0 0,0 1,6 7,3 0,0 6,2 0,0 0,0 4,8 5,2 3,7 8,7 3,6 0,0 0,0 0,0 6,4 0,0 0,0 1,7 4,8 9,4 0,0 11,5 0,0

P3 11,5 0,0 0,0 3,0 2,1 0,0 0,0 14,9 2,8 7,7 0,0 0,0 2,5 5,0 0,0 7,5 4,3 0,0 4,3 0,0 10,3 4,8 0,0 5,2 0,0 0,0 3,8 5,2 5,1

P4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,7 0,0 6,4 2,3 84,8 0,0 1,8 0,0

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Para estimar una eventual contaminación por nitrógeno del área de estudio, se aplicó el criterio de presencia-ausencia y número de especies indicadoras (Tabla 2). Para realizar esta clasificación se utilizó la lista de especies documentadas en la literatura nacional (Ramírez et al. 1991, Hauenstein et al. 1996, Rojas 2005, Hauenstein et al. 2008, Solís-Lufi et al. 2012, San Martín et al. 2014), la cual a su vez, está basada en la escala propuesta por Ellenberg (1974). En el área de estudio se registraron cinco especies de plantas indicadoras de ambientes con niveles altos de nitrógeno (valores 7 y 8) y tres especies indicadoras de ambientes eutrofizados (valor 9) (Tabla 2). El Punto 1 fue el que presentó el mayor número de especies indicadoras. En general, la mayoría de estas plantas corresponden a hierbas perennes introducidas de amplia ocurrencia en riberas de cuerpos acuáticos del sur de Chile (e.g. Solís et al. 2012; Fuentes et al. 2014).

Índices Comunitarios Los mayores valores de riqueza para este componente se encuentran en el Punto 1 (zona de descarga) y el mínimo en la estación control (P4) con 24 y 5 taxa respectivamente. Situación similar ocurre con las abundancias de macrófitas (Figura 4). Para los valores de diversidad de los cuatro puntos de muestreo, de acuerdo al test no paramétrico Kruskal – Wallis no se evidencian diferencias significativas entre puntos (p>0.05) (Figura 4)

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Abundancia (Nº Ind)

Ríqueza (Nº Taxa)

25 20 15

10 5 0

300 200 100 0

P1

P2

P3

P4

P1

P2

P3

P4

P1

P2

P3

P4

3,0

Shannon (H Log E)

1

Equidad de Pielou (J´)

400

0,8 0,6 0,4 0,2 0

2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

P1

P2

P3

P4

Figura 4. Índices comunitarios de las Macrófitas acuáticas y vegetación ribereña para cada punto de muestreo.

Figura 5. Escalamiento multidimensional no paramétrico (nMDS) y análisis de significancia (ANOSIM) para las Macrófitas y vegetación ribereña de las áreas en estudio.

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Por otro lado, el análisis de ordenación (nMDS) para la composición y abundancias de macrófitas y vegetación ribereña muestra claramente las diferencias entre los diversos puntos de muestreo (Figura 5, p= 0.001; R= 0.88). Misma situación ocurre si comparamos la zona de descarga (P1) con las zonas control (P2, P3 y P4) (p= 0.03; R= 0.69).

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3.3 Macroinvertebrados bentónicos Composición de especies Se reporta un total de 25 taxa, pertenecientes a 14 clases/orden, correspondiendo en su mayoría a estadíos inmaduros de insectos (Tabla 3). La familia dominante en el punto de descarga (P1) corresponde a Lumbriculidae (43.5 %), taxa generalista con un amplio rango de tolerancia frente a perturbaciones. En el mismo sentido, para los puntos de control (P2, P3 y P4) el taxa más abundante corresponde a Chironomidae (38.2, 79.9 y 39.5% respectivamente), organismos tolerantes y muy eficientes en la utilización del material alóctono; cuyas larvas son capaces de vivir en depósitos orgánicos donde hay gran capacidad de alimento. Tabla 3. Listado taxonómico con abundancia relativa (%) y valores de ChSignal de la fauna bentónica en cada punto de muestreo. Phyllum Clase/Orden Platelmintos Tricladida Annelida Oligochaeta Citellata Mollusca Gastropoda

Crustacea

Insecta

Familia Tolerancia Dugesidae Indet 1 Hirudinea 3 Hydrobiidae Physidae 3 Bivalvia Cyprididae Sphaeriidae 3 Amphipoda Hyalellidae 6 Copepoda Cyclopidae Daphniidae Ephemeroptera Leptophlebiidae 9 Plecoptera Gripopterygidae 7 Notonemouridae 10 Trichoptera Limnephilidae 9 Hydroptilidae 6 Leptoceridae 7 Calamoceratidae 10 Glossosomatidae 9 Coleoptera Elmidae 6 Diptera Chironomidae 2 Ceratopogonidae 6 Tabanidae 4 Psychodidae 4 Odonata Coenagrionidae 7 Entognata (Collembola) indet. CH SIGNAL CLASE

P1 1,1 43,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,2 20,4 1,1 0,0 1,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,7 1,1 0,0 0,0 0,0 25,6 2,4 V

P2 0,0 15,6 0,0 0,0 0,4 0,7 0,9 13,7 9,1 0,0 5,5 0,9 0,7 1,5 2,6 2,4 0,9 1,3 0,0 38,2 1,8 0,7 0,4 0,4 2,4 5,2 III

P3 0,0 10,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,7 1,3 0,0 0,5 4,0 0,0 0,9 0,3 0,0 0,0 0,0 0,5 79,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,1 III

P4 0,0 4,8 0,8 0,4 0,0 4,0 0,0 21,0 13,8 0,0 2,4 0,4 0,0 4,5 1,1 2,0 0,0 0,0 0,0 39,5 1,1 0,0 1,2 0,4 2,6 4,2 IV

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Respecto la calidad del agua (calidad ecológica) empleando el índice biótico ChSIGNAL (Tabla 3), donde se utiliza información cualitativa (presencia por estación). Los resultados evidencian características ambientales que varían entre regular y muy mala. Así mismo, el punto de muestreo 1 (P1) presentó la peor calidad ambiental (Clase V). Mejorando levemente las condiciones ecológicas en los puntos 2 y 3 (Clase III); lo que se refleja en las comunidades presentes (e.g Leptophlebiidae). Finalmente P4 presenta una condición mala, muy perturbada (Clase IV). No obstante este índice es solo indicativo, y debe atenderse con precaución pues fue desarrollado para cuerpos acuáticos fluviales.

Índices Comunitarios El análisis de variabilidad de riqueza muestra que los mayores valores se observan en la estación P2 y P4 (Puntos control) y el menor en P1 y P3 con 9 taxa respectivamente. Por otro lado, los mayores valores de abundancia están dados por P3 y P4 con 329 y 242 individuos. Los índices de diversidad de los cuatro puntos de muestreo no presentan diferencias significativas (Kruskal – Wallis: p>0.05).

ABUNDANCIA (Nº IND)

RIQUEZA (Nº TAXA)

25 20 15 10 5 0 P2

P3

500 400 300 200 100 0

P4

P1

P2

P3

P4

P1

P2

P3

P4

2,5

1,0

SHANNON (H´LOG E)

EQUIDAD DE PIELOU (J´)

P1

600

0,8 0,6 0,4 0,2

0,0 P1

P2

P3

P4

2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

Figura 6. Índices comunitarios de macroinvertebrados bentónicos para cada punto de muestreo.

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El análisis de ordenamiento (Figura 7) para la composición y abundancia de macroinvertebrados bentónicos, señala que existen diferencias significativas entre los puntos de muestreo (p=0.003, R=0.531) y entre la zona de descarga y las zonas control (p=0.005, R=0.837).

Figura 7. Escalamiento multidimensional (nMDS) y análisis de significancia (ANOSIM) para la comunidad de macroinvertebrados de las áreas en estudio.

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3.4 Fisicoquímica del agua y sedimentos En relación a las variables físico-químicas medidas en la columna de agua (Tabla 4) se observa que para las variables Nitrato, Turbiedad y Materia Orgánica en sedimentos el punto de muestreo 1 (P1) presenta valores levemente más altos que los registrados en los puntos de control. Sin embargo, al comparar los parámetros con la NCh 1333 (recreación-contacto directo) ninguna de las variables en cuestión supera las concentraciones normadas.

Tabla 4. Variables físico-químicas medidas en los puntos de muestreo y su comparación con la Norma Chilena 1333 (Categoría de Uso Recreativo – contacto directo). Variables pH Conductividad Temperatura Oxígeno Disuelto Saturación de Oxígeno Amonio Nitrato Nitrito Nitrógeno Kjeldahl Fósforo Total Aceites y Grasas DBO5 DQO Turbiedad Coliformes Fecales Redox Solidos Totales Disueltos Salinidad Presión atmosférica Materia Orgánica Sedimentos

Unidad unidad uS/cm ºC mg/L % mg NH3/L mg NO3-N/L mg NO2-N/L mg N/L mg P/L mg/L mg/L mg/L UNT NMP/100 ml mV ORD mg/L PSU PSI %

P1 7,47 67,6 9,3 17,88 161,2 0,25 0,53