IMPACTOS DE LAS HIDROELÉCTRICAS SOBRE LOS PECES MIGRATORIOS L Congreso Nacional de Ciencias Biológicas Asociación Colombiana de Ciencias Biológica – ACCB Universidad Industrial de Santander - UIS IMPACTOS DE LAS HIDROELÉCTRICAS SOBRE LOS PECES MIGRATORIOS Víctor J. Atencio García Universidad de Córdoba Instituto de Investigaciones Piscícola CINPIC vatencio@hotmail.co, vatencio@correo.unicordoba.edu.co Bucaramanga 6-9 de octubre de 2015

Contenido Características del sistema eléctrico colombiano Principales impactos de las hidroeléctrica Características de los peces migratorios Caso rio Sinú: Hidroeléctrica Urrá Medidas de compensación

Características del sector eléctrico colombiano La energía eléctrica es un factor determinante en el desarrollo de las sociedades. La tecnología de generación puede ser por: hidráulica, térmica (gas, carbón), eólica, solar, biomasa. Su cadena productiva (generación, transmisión y distribución) genera impactos ambientales y sociales. La generación por hidroeléctricas requiere del represamiento de un rio para almacenar agua (embalse) que será utilizada en la generación de energía eléctrica. Su funcionamiento se basa en la conducción del agua hasta las turbinas para transferir la energía hidráulica al generador, donde se transforma en energía eléctrica.

Evolución de la capacidad de energía eléctrica instalada en Colombia (Fuente: UPME, 2014). SIN, Sistema Interconectado Nacional

Distribución de energía eléctrica por tecnología de generación (Fuente: UPMN, 2014). Más de 99.4% es por generación convencional

Capacidad efectiva neta octubre 2014 (Fuente UPMN, 2014).

Centrales Hidroeléctricas de Colombia Nombre Capacidad neta (Mw) Unidades (N°*capac) Inicio operación Localización Bajo Anchicayá 74 13*2, 24*2 1957 Buenaventura, Valle Laguneta 72 18*4 1960 San Antonio, Cundinamarca Esmeralda 30 15*2 1963 Chinchiná, Caldas Salto 125 14+3, 35*2; 15*1 San Antonio, Cundinamarca (1963-1998) Rio Grande I 75 25*3 1965 Don Matías, Antioquia Troneras 40 21*2 Carolina, Antioquia Guadalupe III 270 45*6 1966 Gómez Plata, Antioquia Calima 120 33*¨4 1967 Calima, Valle San Francisco 135 45*3 1969 Río Mayo 21 9*3 San Pablo, Nariño Colegio 150 50*3 1970 La Mesa, Cundinamarca Canoas 45 50*1 1972 Soacha, Cundinamarca Prado 44 16*2, 15*1 1973 Prado, Tolima Prado IV 5 5*1 Alto Anchicayá 365 125*3 Florida 26 13*2 1975 Popayán, Cauca Chivor 1000 125*8 1977 Santa María, Boyacá (1977-1982) Guatapé 560 70*8 1980 Guatapé, Antioquia Guadalupe IV 202 75*3 1985 Alejandría, Antioquia Salvajina 285 95*3 Silvía, Cauca Jaguas 170 85*2 1987 San Rafael, Antioquia La Guaca 310 108*3 Paraiso 92*3 Betania 540 180*3 Yaguará, Huila Playas 201 67*3 1988 San Carlos, Antioquia San Carlos 1240 155*8 Guavio 1150 230*5 1992 Ubalá, Cundinamarca Tasajera 306 105*3 1994 Bello, Antioquia Urrá 329 86*4 2000 Tierralta, Córdoba Porce II 405 135*3 2001 Antioquia Miel I 396 132*3 2002 Norcasia, Caldas Rio Amoyá 80 40*2 2013 Chaparral, Tolima Hidrosogamoso 820 273*3 2014 Santander 9267

Construcción de hidroeléctrica entre 1957-2014 Década Hidroeléctricas Capacidad neta (MW) 1950 1 74 1960 9 888 1970 7 1635 1980 3158 1990 2 1456 2000 4 1156 2010 900 34 9267 El sistema eléctrico colombiano requiere la instalación progresiva de 7,914 MW, para atender la demanda futura (UPME, 2010) Generación hidráulica 6,088 MW, 760 MW térmica a gas natural, 864 MW térmica a carbón 202 MW combustibles líquido . Para el 2018 se espera entre en funcionamiento Hidroituango (2400 Mw, 8x307Mw)

PRINCPIALES IMPACTOS DE LA HIDROELÉCTRICAS El represamiento de un rio podría ocasionar alteraciones físicas, químicas y geológicas (López-Pujol, 2008). Afectación de los componentes medioambientales (agua, aire, suelo). Particularmente a la biodiversidad en sus diferente niveles: Ecosistemas, especies, genomas Pérdida y fragmentación de habitats Fragmentación de poblaciones Incremento de la endogamia y deriva genética Alteración en la composición y patrones de distribución de la fauna El represamiento de un rio produce alteraciones de su régimen natural que produce modificaciones de su caudal y sedimentación aguas abajo Alteraciones de los planos inundables y humedales. Alteración de las propiedades bioquímicas del agua aguas abajo, con la consiguiente disminución de la productividad biológica y la alteración de las redes tróficas fluviales (Rosenberg et al., 2000)

La construcción de un embalse está asociada al desplazamiento de la población que habita en el área a inundar, la pérdida de oportunidad de uso del suelo para otras actividades y los impactos en biodiversidad. La fragmentación del rio podría ocasionar consecuencias sobre la ictiofauna principalmente como interrupción de sus rutas migratorias, pérdidas de áreas de maduración y desoves y fragmentación de la población. Existen estudios que documentan la pérdida de población de peces como consecuencia de la construcción de represas Declinación de la población de esturión ruso Acipencer gueldenstaedtii en el rio Volga (Vecsei, 2001). Declinación de la población de esturión del atlántico Acinpenser sturio (Almaça & Elvira, 2000).

Características de los peces migratorios (reofílicos) Desovadores totales, periodo reproductivo definido, huevos pequeños y ausencia de cuidado parental Migraciones reproductivas  Inician al final del período lluvioso Áreas de maduración (aguas claras, bajas velocidades, temp 24-26°C) Periodo de maduración gonadal  3 y 4 meses Incubación  Cauce principal del río (entre 12 – 20 horas, pueden derivar hasta dos días en el rio) Larvas  Ciénagas - próximas a iniciar su fase de alimentación exógena Los peces migratorios se caracterizan por su estrategia reproductiva del tipo r2 Alta producción de gametos (alta fecundidad) No cuidado parental Baja sobrevivencia en los estados iniciales del ciclo de vida Alta sobrevivencia de adultos Larga longevidad

Factores ambientales que influyen en la reproducción de los peces Patiño (1997) Próximos o iniciales Últimos o finales Controlan los ciclos anuales de las especies afectando sus procesos biológicos Restringen la actividad a un tiempo determinado del año Carrillo et al. (2009) Estimulan reproducción Latitudes tropicales son poco claros. Cambios de temperatura Conductividad eléctrica Nivel de las aguas Pluviosidad Hynes (1970), Welcomme (1985), Lowe McConnell (1987), Junk (1989) Junk & Wantzen (2003) Jiménez-Segura (2007; 2010).

Kerguelén& Atencio (2015) Variables Qrío, Vrío, Trío, STD, Nub y Pluv  mostraron asociación con los desoves de los peces migradores.

CASO RIO SINÚ: HIDROELÉCTRICA URRÁ Potencia 344 Mw Turbinas 4*86 Altura de presa 73 m Long de presa 660 m Area embalse 7700 Ha Foto Empresa Urrá SA-ESP

En el río Sinú, la primera obra que afectó a los peces reofilicos, fue la desviación del río a través de dos túneles para la construcción del dique de represamiento en 1996, lo cual trajo como consecuencia la interrupción de las migraciones de cardúmenes a áreas vitales de su ciclo biológico debido a la incapacidad de continuar con la migración a través de los túneles. Los dos túneles de desviación tienen una longitud de 569 y 614 m de longitud con diámetros de 7.5 y 8.0 m respectivamente. La velocidad en los túneles osciló Entre 4.3-12.4 m/s para caudales entre 89-1003 m3/seg

Lla construcción de la HU fragmentó el río en tres sectores claramente diferenciados debido a la pérdida de continuidad del medio lótico: aguas arriba, el embalse y aguas abajo. Con esta fragmentación el recurso pesquero reofilico, además de sufrir la interrupción de la migración, perdió las áreas de dispersión y maduración aguas arriba.

Determinación de áreas de desoves Tiempo de desarrollo biológico Velocidad de rio Temperatura

Estación Carrizola (36.3 Km) Represa de Urrá Área de desove Municipio Estación de muestreo CONVENCIONES Angostura de Urrá (0.9 Km) Estación Carrizola (36.3 Km) Río Nuevo (45.8 Km) Bellavista (77.4 Km) MAR CARIBE Río Sinú Sitio de presa Tierralta Áreas de desoves de peces reofilicos aguas abajo de la HU (2014)

Días con ingreso de ictioplancton con caudales < 400 m3/s Otro de los impactos generados sobre la dinámica poblacional de los peces reofilicos en el río Sinú, fue el reflujo de los caños en el periodo reproductivo de estos peces (abril-agosto), como consecuencia de la regulación del caudal por la operación de la HU.   Urrá (m3/s) Días con Caudal > 400 m3/s Caño Aguas Prietas Días con flujo entrante Días con ingreso de ictioplancton Días con ingreso de ictioplancton con caudales < 400 m3/s Abril (29-30) Min Max Prom 642.07 643.74 642.91 2 - Mayo (05-31) 124.49 650.52 433.99 23 21 9 Junio 468.75 648.18 543.09 30 14 6 Julio 109.98 645.05 567.87 28 12 8 Agosto 108.10 625.73 285.15 10 Septiembre 114.83 642.68 423.65 17 Octubre (1-29) 149.51 634.58 374.85 13 4 Caudales mensuales de la operación de la Hidroeléctrica Urrá y número de días con ingreso de ictioplancton a la Ciénaga Grande de Lorica por Caño Aguas Prietas (Fuente caudal Urrá: Urrá SA, 2005; Fuente caudal caños: IDEAM, 2005).

Desempeño reproductivo de peces migratorios aguas abajo del embalse

Reproducción aguas arriba del embalse (2014)

Procedencia de los desoves Rio Sinú, 25.4% Manso y Tigre, 51.6 Rio Esmeralda, 16.4% Rio Verde, 6.6% Estado de desarrollo de los embriones 65.6% en blastomeración. 0.8% en gastrulación 30.3% en segmentación 3.3% en faringulación El embalse actúa como trampa de huevos

Medidas de compensación Repoblamientos Sembrar o poblar individuos de especies de peces en cuerpos de aguas naturales: La responsabilidad ambiental que involucra el repoblamiento no debe concebirse solo como la acción de sembrar peces para compensar impactos Esta visión puede convertirse en una amenaza mayor para los poblaciones ya impactadas. Es necesario una orientación multidisciplinaria que permita la objetividad de las estrategias utilizadas e integrar información genética, bioecológica y fisiológica de las poblaciones objeto de repoblamiento. El repoblamiento puede ser una opción pero no la única y muchas veces no es la mejor (o más efectiva

Medidas de compensación Escaleras Apropiados para embalse con presas de baja altura Para peces veloces y saltadores Traslados Siempre y cuando se garantice que regresen y sus desoves sean viables Repoblamientos Fish ladder, Jonh Day Usa, Bjarmarson, 2005) Salmon ladder at Rocky Reach Dam; Washington, United State (Fitzgerald, 2005)

Especies que han sido objeto de repoblamiento Las que tienen tecnología de reproducción en cautiverio Prochilodus magdalenae* Prochilodus nigricans Sorubim cuspicaudus* Brycon sinuensis* Brycon amazonicus Salminus affinis Colossoma macropomum

Producción de alevinos para repoblamiento Los peces liberados tienen que representar genéticamente a las poblaciones naturales Preservación de la variabilidad genética Sobrevivencia Calidad larval

Protocolos de producción de alevinos Reproductores Conformación y tamaño de lote reproductor Manejo zootécnico (densidad, alimentación y nutrición) Edad y temporada reproductiva Inducción hormonal Madurez sexual Hormona inductora Fertilidad (natural vs in vitro) Calidad del desove (Porcentaje de fertilidad y eclosión) Larvicultura Densidad larval Alimentación y nutrición Sobrevivencia Calidad larval Alevinaje Alimentación Crecimiento

Preservación de la variabilidad genética de la progenie Conformación y tamaño de lote de reproductores Origen Tamaño Tipo de fertilización Fertilidad natural vs Fertilidad in vitro Cruzamientos

Origen de los reproductores El uso de reproductores genéticamente distintos a la población natural puede promover la pérdida de genes importantes de adaptabilidad al ambiente que pueden influir sobre la supervivencia de progenies en el ambiente natural (Sønstebø et al., 2007; Leuzzi et al., 2004; Almeida et al., 2003). En los programas de repoblamiento es necesario el monitoreo genético Reproductores Progenies Poblaciones naturales

Tamaño del lote de reproductores Los efectos de la deriva genética se acentúan en poblaciones de pequeño tamaño produciendo Efecto Fundador Efecto Cuello de Botella Efecto fundador: Conformación de una población a partir un número pequeño de individuos. Aunque la población aumente de tamaño, los genes portados por todos sus miembros derivan de los pocos genes presentes originalmente en los fundadores Resultando en cambios que no son necesariamente adaptativos.

Número efectivo de reproductores (Ne) Individuos en edad de reproductiva que están en capacidad de dejar una descendencia viable (Lopera-Barrero et al., 2008). La conformación del lotes de reproductores usados para programas de repoblamiento deben ser fundados a partir de un número grande de reproductores efectivos (Lewis et al., 2006). Yokota et al (2003), estimó como mínimo de 50 reproductores efectivos (25 Hembras y 25 Machos).

Tipo de fertilización (Fertilidad natural vs Fertilidad in vitro) Los peces migratorios producen un número grande de gametos pero, cuando el tamaño de la población es pequeño, un número limitado de gametos se une para producir los individuos de la generación siguiente. El azar influye en que alelos están presentes en una muestra limitada y, de esta manera, el error de muestreo puede conducir a la deriva genética o cambios en las frecuencias alélicas.

Torregroza & Narvaez (2013) a) Valores de fecundidad y supervivencia. b) Valores del porcentaje de fertilización y eclosión para los dos tipos de reproducción artificial utilizados para la producción de larvas de bocachico con fines de repoblamiento a) Valores de fecundidad y supervivencia. b) Valores del porcentaje de fertilización y eclosión de los tres intervalos de heterocigosidad individual de los reproductores (0-0.3, 0.3-0.6, 0.6-1) bajo el tipo de reproducción artificial en húmedo para la producción de larvas de bocachico con fines de repoblamiento Torregroza & Narvaez (2013)

Incrementa la expresión de los alelos recesivos Cruzamientos Evitar cruces de individuos emparentados Aumenta la frecuencia de homocigoto (homocigosis) Incrementa la expresión de los alelos recesivos Incrementa las enfermedades y deformaciones Afecta el fitness (desempeño) de la población (reproducción, crecimiento, sobrevivencia) (Kang et al., 2006; Sønstebø et al., 2007; Povh, 2007; Lopera-Berrero, 2008).

REPOBLAMIENTO CON MATERIAL DEL MISMO MEDIO Rescate de larvas de peces nativos en áreas de la cuenca con baja posibilidad de sobrevivencia, levantarlas en cautiverio y repoblarlas en áreas de la misma cuenca con mayor posibilidad de sobrevivencia.

CAÑO GRANDE Caño Grande (San Bernardo del Viento, Córdoba). Sitio de rescate de larvas, localizada aproximadamente a 5 Km de la desembocadura del río Sinú.

Rescate Selección Transporte Red planctonera cónica Red de 3m x1m Ojo de malla 0.5 mm Selección Especie Tamaño Transporte Bolsas plásticas Relación agua:oxígeno (1:1)

Muestra de larvas rescatadas en Caño Grande (San Bernardo del Viento, Córdoba)

Prochilodus magdalenae Brycon sinuensis Leporinus muyscorum Salminus affnis Sorubim cuspicaudus Pimelodus blochii Larvas recién rescatadas en Caño Grande (San Bernardo del Viento, Córdoba) Rhamdia quelen

Manejo de primera alimentación LARVICULTURA Manejo de primera alimentación Larvicultura en tanques de 1000 L (volumen útil 400 L) Densidad de siembra 300-500 larvas/L Manejo de primera alimentación Zooplancton silvestre durante dos días Bocachico, liseta, bagres (blanquillo, liso, barbudo) Larvas forrajeras durante 1 a 2 días Rubio, dorada Sistema mesocosmo Bagres (blanquillo, liso, barbudo) Aireación y prebióticos (melaza) Laboratorio de Larvicultura deL Instituto de Investigación Piscícola de la Universidad de Córdoba – CINPIC.

ALEVINAJE Estanques en tierra (bocachico, dorada, liseta, rubio) Área de 400 m2 Preparación Secado Encalado Llenado e inoculación de agua verde Verificación de zooplancton. Mayor de 1000 ind/mL Densidad de siembra 25 - 163 larvas/m2 Sistema mesocosmo (bagres) Piletas de 5 m3 Copépodo Calanoides: Diaptomus sp Cladóceros: Diaphanosoma sp y Moina sp Ankistrodesmus sp, Scenedesmus sp Relación: 65:35

Sobrevivencia total y por especie de larvas rescatadas y levantadas en cautiverio: año 2007-2014

¡¡¡Gracias!!!!