Fissekis, A.D.1, R.G. Hersh-Burdick1, T.A. O’Rear2, y J.Q. White3
1Departamento de Ingeniería Civil y Medioambiental, Universidad de California, Davis
2Departamento de Biología de la Vida Silvestre, la Pesca y la Conservación, Universidad de California, Davis
3Departamento de Recursos de la Tierra, el Aire y el Agua, Universidad de California, Davis
I.Introducción
El Concepto de Continuidad Fluvial (CCF) describe un gradiente de organismos aguas abajo que sigue un gradiente de características físicas aguas abajo. Los afluentes pueden no compartir las mismas características físicas que el cauce principal, creando nodos de la red en los que las anomalías físicas y biológicas interrumpen los patrones longitudinales encontrados a lo largo del río principal. Este trabajo examina el entorno acuático del río Grande Ronde para determinar si los afluentes tienen un efecto de pico o de escalón en las tendencias aguas abajo de las características físicas del hábitat y de los organismos acuáticos dentro del tronco principal. Para examinar los cambios en estas tendencias a lo largo del río principal debido a las confluencias de los afluentes, medimos la descarga, obtuvimos mediciones de la calidad del agua y muestreamos el sustrato, los invertebrados y los peces, por encima, por debajo y en las confluencias de los afluentes (Tabla 1) a lo largo de la longitud del río muestreado.
II. Diseño experimental y metodología
La descarga de los afluentes, y cuando fue posible, del río Grande Ronde principal, se determinó utilizando metodologías estándar de velocidad-área, con mediciones de velocidad obtenidas con un medidor de velocidad Marsh-McBirney Flo-Mate. Las temperaturas del agua cerca del lecho se obtuvieron en cada sitio de muestreo utilizando un hidrolaboratorio YSI Multimeter, con datos adicionales de la temperatura del agua recogidos continuamente a intervalos de muestreo de 30 minutos utilizando un termistor fijado a una balsa. El sustrato del canal se muestreó utilizando el método de recuento de guijarros de Wolman a lo largo de transectos por encima, por debajo y en las confluencias de los afluentes junto con los afluentes y otros sitios de campo. Los invertebrados se recogieron con un muestreador Surber y se identificaron por familias. La distribución de los peces se observó mediante métodos de muestreo con esnórquel y con anzuelo y línea. Los muestreos con esnórquel se realizaron únicamente en los lugares de muestreo identificados, mientras que los muestreos con anzuelo y sedal fueron realizados por pescadores individuales que pescaban tanto desde las balsas como desde la orilla en nuestros lugares de muestreo. El muestreo comenzó en la cabecera del Grande Ronde en Spring Creek (confluencia situada en la milla fluvial 173,4) y terminó en la confluencia del Grande Ronde con el río Snake. Una lista de los sitios de muestreo y las fechas se presenta en la Tabla 1.
III. Resultados
Aunque los afluentes contribuyeron al aumento de la descarga del Grande Ronde, sólo el río Wallowa hizo un cambio de paso a la descarga general en el Grande Ronde (Tabla 2). El Wallowa triplicó el volumen transportado por el río principal; este aumento de volumen se mantuvo hasta la confluencia del Grande Ronde con el Snake. En general, ningún otro afluente fue lo suficientemente grande como para aumentar la descarga del Grande Ronde en más de un uno por ciento, con la excepción del río Wenaha, que aumentó la descarga del tronco principal en más de un 10 por ciento. Este cambio aislado implica que el tamaño de la corriente puede estar relacionado con la capacidad de un afluente para influir en el río principal.
De forma similar a sus efectos sobre la descarga, el río Wallowa también afectó a un cambio de paso en la temperatura del río Grande Ronde (Figura 1). La temperatura fría del Wallowa redujo la temperatura del agua en el Grande Ronde; el Grande Ronde nunca recuperó sus niveles de temperatura originales a lo largo del resto de su gradiente longitudinal aguas abajo. Aunque varios otros afluentes también fueron significativamente más fríos que el río principal, sólo el Wallowa tuvo suficiente descarga para reducir significativamente la temperatura del río Grande Ronde (Figura 1): la temperatura del aire ambiente y el ciclo diurno tuvieron un mayor impacto en los cambios de temperatura del río principal (Figuras 2 y 3). La temperatura no aumentó continuamente en el río Grande Ronde inferior porque se vio afectada por un frente frío que entró el 23 de junio (Figura 2). Por lo tanto, exceptuando el Wallowa, los afluentes no tuvieron un efecto de paso ni de pico en el gradiente de temperatura longitudinal del río Grande Ronde. Nuevamente, este cambio aislado implica que el tamaño de la corriente está relacionado con la capacidad de un afluente para alterar las características físicas de un río de cauce principal.
A la inversa de los cambios anteriores en las tendencias aguas abajo de las características físicas, los resultados del análisis del tamaño del grano muestran que los afluentes contribuyeron con picos en el tamaño del sedimento en la dirección aguas abajo (Tabla 3). Las alteraciones del tamaño del sedimento en las confluencias se observan claramente en la figura 6. El tamaño de los sedimentos disminuyó en el tronco principal justo por debajo de sus confluencias con el río Wallowa, el arroyo Wildcat y el arroyo Joseph (Figuras 7 y 10). La causa del afinamiento de los sedimentos se debe a la deposición de sedimentos finos en las desembocaduras de estos afluentes y su posterior transporte al río Grande Ronde. La reducción localizada y de corta duración del tamaño de los sedimentos fue el resultado de esta deposición y, en última instancia, se produjeron picos negativos en el tamaño de los sedimentos en dirección aguas abajo.
Los afluentes no parecían afectar al gradiente aguas abajo de las características biológicas. La distribución de los invertebrados generalmente siguió las tendencias predichas por el CCR, con la mayoría de los afluentes sin impacto en la fauna de invertebrados del tronco principal (Figura 11 y 12). Por ejemplo, aunque las moscas de piedra pterónidas estaban presentes en el arroyo Wildcat, estos insectos estaban ausentes en el tronco principal por debajo de la confluencia (Figura 11). Sin embargo, un afluente -el arroyo Grossman- sí influyó localmente en el Grande Ronde, ya que los taxones distintivos (Lepidostomatidae y Perlidae) encontrados en este arroyo también estaban presentes aguas abajo en el tronco principal (Figura 11).
La abundancia y distribución de los peces cambió en dirección aguas abajo desde la cabecera hasta la desembocadura del Grande Ronde. Nuestros resultados muestran que los tramos superiores estaban dominados por los salmónidos mientras que los tramos inferiores estaban dominados por la lubina de boca pequeña (Figura 13). Los no-salmónidos nativos estaban presentes en todo el sistema fluvial. Los cotídeos, los ciprínidos y los catosómidos se encontraron en mayor abundancia en los tramos superiores del Grande Ronde; sin embargo, también se encontraron en los afluentes y en los tramos inferiores. Nuestras técnicas de muestreo no fueron adecuadas para detectar los patrones de distribución y abundancia existentes. Los tramos muestreados de los afluentes Wallowa y Wenaha por debajo de la cabecera del río Grande Ronde mostraron una mayor abundancia de salmónidos en comparación con el tronco principal de los tramos medio y bajo del Grande Ronde (Figura 14). Por lo tanto, los afluentes Wallowa y Wenaha contribuyeron con picos de abundancia de salmónidos en un descenso continuo de la abundancia relativa de salmónidos aguas abajo. Los tramos superiores del río Grande Ronde mostraron una mayor abundancia de salmónidos que en los tramos medio y bajo.
Los peces de agua fría (es decir, la trucha arco iris Oncorhynchus mykiss y Cottus spp.) dominaron los tramos superiores, mientras que fueron reemplazados gradualmente por peces de agua cálida (principalmente la lubina de boca pequeña no nativa Micropterus dolomieui) en los tramos inferiores (Figuras 13 y 14). Aunque los ciprínidos y catostómidos nativos no mostraron patrones longitudinales (quizás debido a la amplia tolerancia ecológica de estas familias), constituyeron una mayor proporción de la fauna piscícola en los tramos superiores (Figura 13). Sin embargo, los tramos del río Bajo Grande Ronde aguas abajo de los afluentes (por ejemplo, Wildcat Creek) mostraron picos en la presencia de catostómidos y ciprínidos. Además, hubo aumentos transitorios de trucha arco iris y salmón chinook, Oncorhynchus tshawytscha, en el río Lower Grande Ronde aguas abajo de dos grandes afluentes fríos: los ríos Wallowa y Wenaha.
IV. Conclusiones
El CCR establece que los sistemas lóticos presentan gradientes físicos longitudinales suaves con gradientes biológicos longitudinales concomitantemente suaves; en esta idea está implícito que ambos gradientes carecen completamente de discontinuidades. En general, nuestros resultados muestran que los afluentes interrumpen el continuo introduciendo tanto discontinuidades de espiga como de escalón en los gradientes de la corriente principal. Por ejemplo, el río Wallowa provocó un aumento de la descarga y un descenso de la temperatura en el río Grande Ronde (Tabla 2 y Figura 2, respectivamente). Además, el frente frío del 23 de junio probablemente disminuyó las temperaturas del Bajo Grande Ronde, lo que hizo que no hubiera un gradiente de temperatura a escala de la cuenca (Figura 2). El tamaño del sustrato también careció de gradiente por dos razones: en primer lugar, el tamaño de grano del Grande Ronde fue relativamente constante debido a la fuente común de sedimentos (paredes de cañones de basalto) para todo el río; en segundo lugar, los afluentes causaron disminuciones locales en el tamaño de los sedimentos aguas abajo de las confluencias (Tabla 3 y Figura 6). Desde el punto de vista biológico, el cambio en las proporciones de los grupos funcionales de alimentación de invertebrados siguió el CCR en la mayoría de los aspectos, pero se interrumpió en la confluencia del arroyo Grossman (Figura 11). Las comunidades de peces también mostraron este mismo patrón: la abundancia de salmónidos disminuyó río abajo, sólo para ser interrumpida por picos positivos en las confluencias del Grande Ronde con los ríos Wenaha y Wallowa (Figura 13).
Aunque nuestros hallazgos muestran que las características acuáticas del río Grande Ronde no son del todo consistentes con el RCC, esto puede reflejar nuestra limitada capacidad de muestreo del río tanto como los problemas con el RCC. El RCC debe ser visto como una base simple e incompleta que es una base útil sobre la que construir una comprensión más compleja de cómo funcionan los sistemas lóticos.