evaluación del instrumento caudal ecológico, panorama

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RESUMO: La modificación del flujo hídrico porla extracción de agua o por el funcionamiento dehidroeléctricas y grandes embalses ha causadocambios en la estructura y funcionalidad de losecosistemas acuáticos. Por esta razón surge el ins-trumento “caudal ecológico” con el cual se pre-tende proteger mediante la mantención de uncierto volumen de agua dentro del cauce los valo-res ecológicos de los ríos. Sin embargo, las aproxi-maciones metodológicas utilizadas para determi-nar esa cantidad de agua necesaria han sido am-pliamente criticadas por estimar caudales míni-mos constantes sin criterios ecológicos y descon-siderado la importancia de la variabilidad naturaldel régimen hidrológico. En este trabajo, por tan-to, se presentan y analizan los distintos tipos demétodos utilizados a nivel mundial para la esti-mación de un caudal ecológico y se evalúa la pers-pectiva de aplicación de este concepto en la ges-tión de los recursos hídricos en Chile y Brasil. Unaevaluación de las posibilidades de aplicación delcaudal ecológico en estos dos países es realizadaen base a la organización de los sistemas de ges-tión y a la legislación que rige a los mismos.

PALABRAS CLAVE: caudal ecológicos, ecosis-temas acuáticos, gestión de aguas”

ABSTRACT: Changes in hydrological regimedue to water extraction or large dam operationshave modified the structure and functionalityof aquatic ecosystems. The “ecological instreamflow” is a tool that has been proposed to ensurethat ecological conservation goals are attained.Nevertheless, the methodologies used to deter-mine this volume of water have been criticizedbecause they do not consider ecological crite-ria and they ignore the importance of the hy-drological natural variability. In this paper, dif-ferent methods used to determine the instreamflow requirements are presented. Moreover, theapplication of ecological instream flow conceptto Brazilian and Chilean water resource man-agement is evaluated.

KEY-WORDS: drainage rate, charging , raindrainage

INTRODUCCIÓNLa gestión ambiental de los recursos hídri-

cos afronta un gran desafío puesto a que semaneja un recurso imprescindible para la vidaque ha sido reconocido como escaso y que se-guirá siendo demandado a altas tasas (Jacksonet al., 2001). Por otra parte, se intenta asegu-rar la disponibilidad del agua para múltiplesusos dentro de los cuales se reconocen aque-llos de tipo ambiental, como lo son la navega-ción, la recreación y la conservación de losecosistemas acuáticos, entre otros.

Evaluación del instrumento caudal ecológico,panorama legal e institucional en Chile y Brasil

Gabriela Jamett DomínguezAlexandra Rodrigues Finotti

En países como Estados Unidos, Canadá y laUnión Europea hace tres décadas atrás se haaplicado un instrumento denominado “ins-tream flow” para intentar garantizar esos usosambientales manteniendo una cierta cantidadde agua (caudal) dentro de un cauce (Lamb,1995). En países como Chile y Brasil, este ins-trumento se adopta a finales de los años 90 bajoel nombre de caudal ecológico con el objetivofinal de conservar los ecosistemas de agua dul-ce. (CONAMA-Chile, 1998; Benetti, et al., 2003).

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REGA – Vol. 2, no. 1, p. 83-96, jan./jun. 2005

Sin embargo, ha existido una amplia discu-sión acerca de la efectividad de este instrumen-to y de los métodos hasta el momento utiliza-dos a nivel mundial. En general, en el ámbitocientífico han sido fuertemente criticadas lasaproximaciones para calcular el caudal ecoló-gico y cómo ha sido conceptualizado este ins-trumento (Richter et al., 1996; Poff, 1997; Ar-thington et al., 1998; Bragg et al., 1999; Verweij,2000; Alves, 2000 y Tharme, 2002). En muchoscasos lo que se denomina caudal ecológicocorresponde en la realidad a un caudal míni-mo. El caudal ecológico tendría como propó-sito la conservación de ecosistemas específicosy el caudal mínimo es apenas el límite inferiorde un caudal que puede ser mantenido den-tro del cauce de un río para que se alcancenotros tipos de intereses de protección.

Frente a esta realidad, surgen las siguientespreguntas: ¿puede este instrumento servir paracumplir con los objetivos de conservación de-seados?, ¿es posible que con las metodologíasexistentes para el cálculo de un “instream flow”se pueda asegurar la mantención de los ecosis-temas ribereños?, ¿que debemos tomar en cuen-ta para que esto suceda? y finalmente, a gran-des rasgos, ¿cuales son las limitaciones para queeste instrumento se introduzca en la gestiónambiental de las aguas en Chile y Brasil?

El objetivo de este trabajo es evaluar, a nivelteórico, si al aplicar el instrumento caudal eco-lógico se puede alcanzar la conservación delos ecosistemas acuáticos como se ha plantea-do en la gestión ambiental de Chile y Brasil.De esta manera, se pretende identificar las li-mitaciones de los métodos empleados y anali-zar la gestión en estos dos países para que esteinstrumento pueda ser aplicado con éxito.

METODOLOGÍALa investigación es de tipo documental y

evaluativa. Como primera etapa se procedió auna revisión bibliográfica para identificar losobjetivos de conservación que se pretendíanalcanzar con la aplicación del instrumento cau-dal ecológico y cuáles serían los criterios eco-lógicos que deben tomarse en cuenta para al-canzar esos objetivos. Posteriormente, la revi-sión documental se extendió para identificarlos métodos de cálculo comúnmente utiliza-

dos. Finalmente se realizó una evaluación dela inserción de los conceptos y métodos rela-cionados con el instrumento caudal ecológicoen el sistema legal de Chile y Brasil para verifi-car si, como se presentan hoy en día, puedencumplir con los objetivos de conservación queun caudal ecológico se propone conceptual-mente. La evaluación se realizó básicamentecomparando los criterios ecológicos identifi-cados con las bases de las metodologías utili-zadas e identificando cuales de estos criterioshan sido tomados en cuenta en la gestión deambos países.

CRITERIOS ECOLÓGICOSLos ríos como ecosistemasBajo una aproximación proceso- funcional,

el ecosistema es una unidad ecológica forma-da por componentes bióticos y abióticos, sien-do estos últimos parte del sistema (Margalef,1991). Entre estos componentes existen inte-racciones que permiten modificarse mutua-mente. Por lo tanto, los organismos tambiénpueden modificar los componentes abióticos.

Dado a que el significado de ecosistema notiene límites espaciales ni temporales se ideanmodelos para realizar estudios ecosistémicos,así como para introducir éstos en herramien-tas de gestión. Por esta misma razón la defini-ción de ecosistema es conceptualmente apli-cable a los ríos, denominando ecosistemas ló-ticos aquellos que dentro de su delimitacióncomprenden cuerpos de agua con corrientesrápidas como ríos y arroyos.

Cuando se desea conservar estos ecosiste-mas, una nueva medida de gestión como elcaudal ecológico debe pensarse o definirsecon el propósito de mantener los atributoscaracterísticos de un ecosistema. SegúnOdum (1969) existen al menos cuatro atri-butos característicos del ecosistema que guar-dan relación con: i) la estructura de la comu-nidad, ii) el flujo de energía, iii) los ciclosbiogeoquímicos y iv) la selección natural y laregulación u homeostasis. Los mismos cam-bian de una manera razonablemente prede-cible en el tiempo a medida que el ecosiste-ma se desarrolla (teoría de sucesión). Sinembargo, perturbaciones externas, ya sea poracción humana u otro, pueden provocar un

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Domínguez, G. J.; Finotti, A. R. Evaluación del instrumento caudal ecológico, panorama legal e institucional en Chile y Brasil

retroceso en el desarrollo hacia la estabilidadde un ecosistema. Se destaca en este puntoque la diversidad de especies es una de lasmuchas variables que describen las caracte-rísticas de los ecosistemas.

Rol del régimen hídrico en el funcionamientode los ecosistemas lóticosSegún Poff (1997) existen cinco componen-

tes críticos del régimen hídrico que regulanlos procesos ecológicos en un ecosistema acuá-tico, estos son: la magnitud, frecuencia, dura-ción, predictibilidad y tasa de cambio. Un nue-vo paradigma del “flujo natural” postula quelas variaciones hidrológicas (con valores carac-terísticos y variables de estos cinco componen-tes) afectan fuertemente la estructura de losecosistemas acuáticos, como lo confirman Ri-chter et al. (1996) y Poff (1997).

El modelo desarrollado (Figura 1) señalaque estos cinco componentes pueden modifi-car la condición física y química del agua, losrecursos alimenticios, las interacciones bióti-cas y la heterogeneidad del hábitat, lo que fi-nalmente produce cambios en los patrones yprocesos ecológicos.

Esta variabilidad del flujo hídrico debe serpensada para mantener en ciertas condicioneslas características geomorfológicas del cauceya que las mismas son consideradas “per se”como variables externas que afectan directa-mente el funcionamiento del ecosistemas(Maddock, 1999).

Por otra parte, la variabilidad del flujo ge-nera un patrón de relaciones con sistemas ex-ternos al acuático que mantiene la estructurade los ecosistemas lóticos. Según Maddock(1999) y Ward (2001) existen cambios en losflujos de manera lateral, de la orilla de unazona inundable hasta la otra, y en direcciónvertical de la zona hiporreica1 hasta el aguasuperficial que influyen directamente en lossistemas de arroyos. Por lo tanto, cuando sedetermina una variabilidad del flujo hídricoes importante que se consideren las interac-ciones intersistémicas existentes.

1 La Zona hiporreica es el volumen de sedimentos satura-dos de agua debajo y a los lados de los arroyos y ríos don-de el agua subterránea y el agua superficial se mezclan(Boulton, 2000).

Figura1. Modelo teórico de lainfluencia del régimen hídrico sobrelos patrones y procesos ecológicos

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Idealmente, un caudal ecológico debe serun caudal variable expresado en magnitud,frecuencia, duración, predectibilidad y tasa decambio para permitir el desarrollo de los eco-sistemas lóticos (delimitados de acuerdo a cri-terios explícitos).

METODOS PARA LA ESTIMACIÓNDE UN CAUDAL ECOLÓGICOEn este estudio las metodologías se agru-

pan de acuerdo a bases teóricas similares y acor-de con lo descrito por la Comisión Mundialde Embalses (King et al., 1999) en los siguien-tes tipos:

Métodos hidrológicosBase teórica: se considera que los organis-

mos de las comunidades ribereñas están adap-tados a las variaciones estacionales propias deun régimen hídrico. Estas variaciones natura-les afectan el comportamiento, ciclo biológi-co y producción de las poblaciones.

Entre los métodos hidrológicos más utiliza-dos, se encuentran:

Método de Curva de Permanencia: Consiste enla construcción de una curva a partir de da-tos de caudales diarios, mensuales o anualesdonde se presenta la relación entre ciertosrangos de caudales y el porcentaje de tiempoen que cada uno de esos rangos es igualado oexcedido. El caudal ecológico es expresadocomo un valor fijo que corresponde a un ran-go de caudal que se mantiene igualado o ex-cedido un cierto porcentaje de tiempo (Sil-veira y Silveira, 2003).

Por ejemplo, en el Estado Pernambuco –Brasil se calculó indirectamente un caudal eco-lógico como el 5% de Q90. Es decir, un porcen-taje de 5% del caudal que es excedido o igua-lado en 90% del tiempo de observación (Be-netti et al., 2003).

Método de caudal mínimo de 7 días con períodode ocurrencia de 10 años (7Q10): Este método en-trega el valor de un caudal mínimo estadístico7Q10 que corresponde al valor que en media,cada diez años, será igual o menor que el cau-dal medio en cualquier evento de 7 días desequía consecutivos (Silveira y Silveira, 2003).El método supone que a valores menores que

éste puede generarse un stress ecológico, porlo cual, es considerado en algunos países comoBrasil aplicable para calcular un caudal ecoló-gico (Benetti et al., 2003).

También existen otras aproximaciones simi-lares utilizando la estadística hidrológica quedescribe las condiciones de sequía como el “7Q2

“y el “10Q5”.Método de Tennant: Está basado en un estu-

dio realizado por la US Fish and Wildlife Ser-vice en 11 arroyos ubicados en Montana, Ne-braska y Wyoming. El objetivo del mismo eraencontrar una relación entre el caudal y la dis-ponibilidad de hábitat para la biota acuática.Tennant (el investigador líder), dividió el añoen un periodo seco y otro lluvioso, para loscuales propuso caudales expresados comoporcentajes del caudal medio anual (CAM)relacionándolos con grados de conservación.A partir del mismo se determinó que el hábi-tat comenzaba a degradarse cuando el flujoera inferior al 10% del flujo medio anual, estoasociado a una velocidad media de 0,25 m/s yuna profundidad media de 0,3m (Tennant,1976 citado en Bragg et.al, 1999).

Método de Aproximación por Rangos de Variabi-lidad (Range of Variability Approach - RVA): Se-gún sus propios autores, este método ha sidoideado para casos en que se tenga como pri-mer objetivo de manejo la conservación de losecosistemas. Se basa en datos de largos perio-dos de tiempo donde se describe la variabili-dad hidrológica antes y después de instaladauna represa. Consiste en tener una descripcióndel flujo natural a través de 32 parámetros de-finidos por Ritcher (1996) como claves en elfuncionamiento del ecosistema para luego es-timar un rango de variación máximo de estosparámetros. Con este método se recomiendaun sistema de manejo con objetivos anualesintentando emular o “imitar” las característi-cas del flujo natural después del funcionamien-to de la represa o hidroeléctrica. Esta metodo-logía depende el monitoreo continuo para laredefinición de sus objetivos.

Métodos hidráulicosBase teórica: se considera que variables hi-

dráulicas simples como el perímetro mojadoo la profundidad máxima juegan factores li-

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mitantes en la biota. Estos métodos general-mente se basan en estudios de una seccióntransversal para así relacionar la magnitud dela descarga con la profundidad de los cauces,velocidad y perímetro mojado.

Método del Perímetro Mojado: Este es uno delos más conocido y comúnmente utilizado enEstados Unidos (Bragg et al., 1999 y Benetti etal., 2003). En el mismo se asume que la inte-gridad del hábitat está directamente relacio-nada con el área húmeda. Consiste básicamen-te en la construcción de curvas que muestranla relación entre el caudal y el perímetro mo-jado. A partir de ellas puede observarse quehasta un cierto volumen de agua el perímetrocrece rápidamente a medida que aumenta ladescarga pero sobrepasado este volumen elperímetro se mantiene casi constante. Gene-ralmente el flujo recomendado es aquel cercade este punto de inflexión pues se presume esel nivel óptimo para el desove de peces o parala producción de invertebrados bentónicos(Stalnaker et al., 1995).

Métodos de simulación de hábitatBase teórica: Las especies de peces están

mejor adaptadas a ciertas características hi-dráulicas, estructurales y geomorfológicas. Alconocer cómo afecta el caudal a estas caracte-rísticas se puede predecir el caudal óptimopara mantener las poblaciones de estos peces.

Entre los métodos más utilizados se en-cuentra:

Instream Flow Incremental Methodology: Desa-rrollado también por la US Fish and WildlifeService, este integra modelos analíticos hidráu-licos junto con el estudio de la calidad del agua,sedimentos, estabilidad de los cauces, tempe-ratura y otras variables que afectan la produc-ción de peces. Contiene un modelo computa-rizado (Phisical Habitat Simulation System)que relaciona el caudal con datos obtenidosdel hábitat físico (Washington Department ofFish and Wildlife, 2003).

El método consiste en la construcción deíndices que muestran el grado de adaptaciónde especies objetivos a diferentes valores develocidad, profundidad y característicasgeomorfológicas específicas. El valor del cau-dal ecológico se determina según diferentes

criterios o métodos, en el caso de un estudiorealizado en el Río Santa María da Victoria(Brasil) se definió el caudal como aquel queoptimizó la relación volumen de agua/área demicro hábitat (Pelissari, 2003).

Métodos holísticosBase teórica: Se asume que si son identifica-

das las características esenciales del flujo hí-drico que pueden generar un impacto ecoló-gico y estas son incorporadas dentro de unrégimen de flujo modificado, entonces la bio-ta y la integridad funcional del ecosistema serámantenida.

Los métodos holísticos generalmente tienendos aproximaciones distintas o combinan es-tas dos (Arthington et al., 1998) entre las quese encuentran:

Método de Building Block ~ Aproximación Bo-ttom-up: Se realiza en base de grupos de traba-jos multidisciplinarios, tomando en cuenta tra-bajos de investigación ya realizados, modelospara entender la respuesta caudal - caracterís-ticas hidráulicas y juicios de expertos. Uno delos pasos críticos es la estimación de la impor-tancia económica y social del área de estudio,realizándose una evaluación de la dependen-cia social y económica de los ecosistemas ribe-reños en conjunto con la comunidad.

Se determinan y describen en términos deduración y magnitud los flujos que se recomen-darán. La descripción de cada uno de los com-ponentes del flujo son considerados como losbuilding block, conformando los Requerimien-tos de Flujo para una cuenca o río (IFR, Intre-am Flow Requiremnts).

Se denomina de tipo Bottom -Up ya que elcaudal recomendado es estimado a partir deun flujo mínimo hacia valores más altos

Benchmarking ~ Aproximación Top-down: Sebasa en principios similares al método BuildingBlock. A diferencia del mismo, el caudal esdeterminado a partir de un flujo máximo acep-table hasta valores menores (aproximaciónTop-Down). Con información disponible, mo-delos conceptuales y juicio de experto se iden-tifican indicadores hidrológicos que son con-siderados ecológicamente relevantes. Con es-tos indicadores son caracterizados cauces es-cogidos dentro de un río como bench mark o

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de referencia. En estos cauces de referenciano existe necesariamente un flujo natural perocubren variados tipos y niveles de flujo que seregistran en la cuenca. Posteriormente en es-tos sitios se relacionan impactos ecológicos enfunción de cambios en el flujo hídrico, de estamanera se investiga cuánto puede cambiar elflujo del agua antes de que el ecosistema seadegradado (Brizga et al., 2002).

EVALUACIÓN DE METODOS PARALA ESTIMACIÓN DE UN CAUDAL ECOLÓGICOSegún la base teórica, los distintos tipos de

métodos (a excepción de los métodos holísti-cos y RVA) expresan un deseo de mantenerun cierto caudal para conservar a poblacionesde organismos y generalmente tipos de peces.No pretenden conservar a un nivel ecosisté-mico. Los métodos de Curva de Permanencia,7Q10, el Método de Tennant, el método de Pe-rímetro Mojado e IFIM solo toman en cuentala magnitud mínima del caudal como factorlimitante en los requerimientos bióticos, sien-do que está ampliamente estudiada la impor-tancia de los otros componentes del flujo enlas interacciones e historias de vida de la biotaacuática. Al estimar un flujo mínimo no tomanen cuenta los requerimientos de flujo paramantener la vegetación terrestre adyacente, lazona hiporreica y las zonas de inundación.Desde un punto de vista ecosistémico se dejande considerar intercambios de materiales ynutrientes que pueden ser importantes afec-tando la funcionalidad del ecosistema.

Los métodos de tipo hidrológico, exceptoRVA, tienen una base estadística simple; se cal-culan caudales según las probabilidades deocurrencia de ciertos eventos de sequía o fre-cuencia de caudales bajos. Luego, estos cau-dales son relacionados con tasas de produc-ción o sobrevivencia de alguna población ob-jetivo. Lo anterior puede generar dos críticasimportantes. Al basarse un instrumento enresultados estadísticos simples se desconoce elcarácter complejo de los sistemas ambientalesy la gran incertidumbre que los caracteriza. Porotra parte, los flujos mínimos que ocurren in-frecuentemente generan efectos de corto pla-zo muy diferentes a los efectos de largo plazoque se producen por mantener estos flujosmínimos como constantes en el tiempo.

En tanto, el método de RVA puede ser útilsi se estudian las características de los ecosiste-mas y los efectos compuestos entre el cambiodel flujo natural y los impactos generados porlas diversas actividades humanas en el ecosis-tema, por ejemplo la agricultura. Una de lascríticas a este método es que no se ha conside-rado estudiar si las variables del flujo seleccio-nadas son independientes una de otras (Puc-kridge et al., 1998).

En términos de gestión, en el método RVAse han descrito muy bien los indicadores y lanecesidad de un sistema de gestión continuoya que este método se basa en una gestiónadaptativa.

Específicamente, el Método de PerímetroMojado tiene una suposición muy simplista,solo una o pocas variables hidráulicas puedenrepresentar adecuadamente el requerimientode caudal para especies objetivos. Por otra par-te, se sabe que la relación entre el caudal y elperímetro mojado depende de la forma de loscauces, por lo tanto, si se realiza una curva conuna sola sección transversal no se representanlas características de todo un río (Stalnaker etal., 1995). Además con este método se presu-pone que la morfología del cauce se mantie-ne estable a lo largo del tiempo lo que hacedifícil su aplicación en cursos de agua con ele-vada variabilidad morfológica como es el casode los cursos de agua de las regiones semiári-das (Alves y Bernardo, 2000). En términos degestión, el método de Perímetro Mojado hasido aplicado principalmente en ríos que pre-sentan secciones transversales relativamentelargas, rectangulares y poco profundas, lo cualno es representativo de todos los ríos (Stal-naker et al., 1995).

En lo que respecta a los métodos de simula-ción de hábitat, estos contienen una serie desuposiciones que han sido criticadas por noser validadas o por no corresponder a la reali-dad (Hudson, 2003). Por otra parte, con estemétodo se han calculado caudales de una mag-nitud similar a los calculados por métodos massimples, como ha sido demostrado por estu-dios efectuado por Orth y Leonard (citado enBenetti et al., 2003). Por último, la aplicabili-dad de este método en cursos de agua de re-giones semiáridas es restringido por el hechode que existen caudales muy bajos y con una

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alta diversidad morfológica lo que impide odificulta caracterizar un trozo de curso de aguaen base a algunos transectos (Alves, 2000).

Los métodos holísticos, en tanto, a pesar deno solo basarse en algunas poblaciones objeti-vos, aún no incorporan estudios ecosistémicos.Uno de los grandes beneficios de este métodoes la inclusión de la participación ciudadana yla realización de un estudio social y económi-co de la dependencia humana de los ecosiste-mas. En términos de gestión, debe tenersecuidado en que valores arrojados por estudiosen otros países o que las recomendaciones enlos pasos a seguir se tornen muy rigurosas (to-mando en cuenta que la base de este métodoes el juicio de expertos).

En la Tabla 1 se comparan los métodos enbase a aspectos ecológicos y de gestión. En rela-ción a estos últimos, se detalla si los métodoscontienen indicadores para su revisión, así como

su grado de aplicabilidad en distintos tipos deecosistemas. Se consideran de baja aplicabili-dad métodos que no pueden ser utilizados enla mayoría de los ecosistemas acuáticos, comopor ejemplo, los métodos hidráulicos que con-sideran ríos con cauces estables y secciones rec-tangulares. En cuanto a métodos de aplicabili-dad alta con precaución, se refiere a que pue-den ser aplicados en una alta variedad de eco-sistemas acuáticos pero con el cuidado de noadoptar los valores que se determinan con losmétodos en diferentes ecosistemas; solo seríangeneralizables sus procedimientos. Los costosque en ella se presentan acuerdo a lo expuestopor King, et al. (1999) son relativos a los costosde los métodos con que se comparan, así mis-mo la complejidad fue estimada por estos in-vestigadores tomando en cuenta el tiempo re-querido para llevar a cabo la determinación, elgrado de conocimientos y la necesidad de per-sonal calificado o número de especialistas.

TABLA. 1Comparación de métodos para la determinación de un caudal ecológico

Fuente: Adaptada de King et al. (1999)

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EVALUACIÓN DE LOS METODOSUTILIZADOS EN CHILE Y BRASILEn general los métodos aplicados para de-

terminar un caudal ecológico han dependidode la instancia donde se adopta este concep-to. Dentro de estas instancias, se encuentran:

Otorga de derechos de agua: En este caso, elcaudal ecológico generalmente se establececomo una norma mínima a ser respetada ennuevas otorgas de derecho de agua. Un cauceno puede tener menos que esa cantidad deagua establecida por regla.

Sistema de Evaluación de Impacto (SEIA): En elcaso de construcción de embalse o proyectoshidroeléctricos que modifican significativamen-te el flujo hídrico, el caudal ecológico se adop-ta como una medida de mitigación, donde lostitulares de estos proyectos deben garantizar unflujo ya sea variable o constante aguas abajo desus construcciones. En este caso se establecenlas condiciones del ejercicio de los derechosasociados al proyecto en particular.

Proceso de planificación: En esta instancia sedeterminan los requerimientos de flujo de unrío o cuenca para alcanzar un cierto objetivode gestión anterior a la otorga y a la ejecuciónde nuevos proyectos.

Concepto de caudal ecológico en Chiley métodos para su cálculoEn Chile, según los lineamientos de la Polí-

tica Nacional de los Recursos Hídricos se tie-ne como objetivo ecológico final la protecciónde los cursos de agua a un nivel ecosistémico.

Dentro de este contexto, la Dirección Ge-neral de Aguas en Chile - DGA, a partir de1998, al momento de otorgar nuevos derechosde agua comienza a considerar un caudal mí-nimo con el propósito de “preservar los eco-sistemas y los valores paisajísticos” (CHILE,1999). Mientras, en las modificaciones recien-temente aprobadas del Código de Agua (1981)se estipula la mantención de un caudal ecoló-gico mínimo para velar por “la preservaciónde la naturaleza y la protección del medioambiente” (CHILE, 2005).

Por otra parte, CONAMA, encargada delSistema de Evaluación de Impacto Ambiental,en 1998 define al caudal ecológico como el

“caudal mínimo que da cuenta de la conserva-ción de la biodiversidad propia del curso encuestión, adecuado para asegurar el cumpli-miento de las funciones y servicios ecológicosdel medio acuático (como lo son la minerali-zación, asimilación, entre otros) (CONAMA-Chile, 1998).

Como se observa, en estas dos instancias sedefine un caudal ecológico como un volumenmínimo, desconociendo la importancia de losdistintos componentes del régimen hídrico yde cómo éstos influyen en la estructura delecosistema. Además, los dos organismos pare-cieran perseguir niveles de conservación dis-tintos (ecosistemas y paisajes vs. biodiversidady servicios ecológicos).

En cuanto a los métodos que son empleadospara determinar un caudal ecológico en Chile,la DGA recomienda fijarlo a través de métodosde tipo hidrológicos. Explícitamente declaraque el caudal ecológico puede estimarse comoel 10 % del caudal medio anual, siendo este elcriterio que ha sido comúnmente utilizado enChile (CHILE, 1999 y Tharme, 2002).

Por otra parte, para las nuevas otorgas (res-petando las modificaciones del Código deAguas) se establece una cota máxima al caudalecológico (no así una cota mínima como en lamayoría de los casos en otros países), donde elcaudal ecológico mínimo no puede ser supe-rior al veinte por ciento del caudal medio anual(CAM) de la fuente superficial y solo en casosespeciales, se puede autorizar a conservar cau-dales ecológicos hasta volúmenes no superio-res al cuarenta por ciento del CAM.

Pareciera entonces que la DGA en la ins-tancia de otorgar nuevos derechos de aguatoma en cuenta las recomendaciones dadaspor Tennant para establecer los caudales eco-lógicos. Sin embargo, las mismas fueron pen-sadas para mantener el hábitat de peces (no lamantención del ecosistema) y bajo condicio-nes hidrológicas y geográficas particulares delnorte y centro de Estados Unidos. Mientras, almenos un estudio muestra que existen dife-rencias importantes entre los ecosistemas lóti-cos de cabecera de bosques templados del he-misferio Norte con los ecosistemas lóticos cen-trales de Chile, debido principalmente a lasaltas pendientes de los ríos que estos últimospresentan (Contreras,1998).

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TABLA. 2Métodos de determinación de un caudal ecológico en Chile dentro del SEIA

En tanto, de los 6 proyectos ingresados alSEIA en Chile después de 1998 (tabla 2), ensolo un caso se utilizó el método IFIM, mien-tras que para los demás proyectos se calcula-ron caudales bajo métodos hidrológicos sim-ples sin explicitar criterios ecológicos y en ge-neral determinando un volumen mínimo deagua invariable. Por ejemplo, para el EmbalseIllapel se determinó un caudal ecológico comoel promedio de los caudales mensuales obser-vados multiplicados por el factor 0.7, sin men-cionar los criterios utilizados. Solo en dos pro-yectos se proponen caudales variables; en unose determinan caudales diferentes para dosestaciones del año acorde al método de Ten-nant (Proyecto Hidroeléctrico La Higuera) yen otro se estiman caudales con variabilidadmensual. Sin embargo, en este último caso elcaudal ecológico es simplemente definidocomo el 20% del caudal mínimo diario porperiodo mensual registrado (Jamett, 2005).

Concepto de caudal ecológico en Brasily métodos para su cálculoAún en Brasil los organismos gubernamen-

tales no han definido explícitamente el con-cepto de caudal ecológico, sin embargo, deforma similar a Chile, el Conselho Nacionalde Recursos Hídricos - CNRH, que determinala forma de otorga de los derechos de agua,decreta que se debe mantener un caudal mí-nimo para la conservación de los ecosistemasacuáticos (CONSELHO... 2001).

Así también los métodos que han sido am-pliamente usados (en la instancia de otorga)en casi todos los Estados de Brasil han sido detipo hidrológico simples, arrojando valoresconstantes de caudales mínimos. Los métodosmás usados son los de 7Q10 y Método de Cur-vas de Permanencia, estimando los caudalesecológicos generalmente como caudales queson superados en magnitud entre un 85 y 95

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% de las veces observadas (Benetti et al., 2003y Tharme, 2002).

En el caso de los proyectos hidroeléctricosy embalses que entran al SEIA en este país, aligual que en Chile la determinación de un cau-dal ecológico es negociado con los organismosambientales caso a caso, siempre basados enun criterio estadístico como el 7Q10, el cual esel más comúnmente utilizado.

Sin embargo, estos métodos arrojan resulta-dos de caudales sumamente bajos y sin tomaren cuenta criterios ecológicos locales. Basadosen estudios comparativos Belzile et al. (1997)han mostrado que con el método 7Q10 se deter-minan caudales inferiores a los calculados porotras técnicas. Así mismo, según estos mismosautores, caudales que son superados más de un90% de las veces de observación han sido con-siderados como caudales que generan estrés alas poblaciones de peces y no permiten la man-tención de sus hábitats. Si bien esto se ha regis-trado para ecosistemas diferentes a los que pue-den ser definidos en Brasil, al considerar cau-dales mínimos sin criterios ecológicos y adop-tando valores de otros países se puede correrun riesgo ambiental (King et al., 1999).

Existe también un antecedente del cálculode un caudal ecológico para determinar losrequerimientos de flujo en el río Santa Mariadel Estado Espírito Santo a través del métodode IFIM (Pelissari, 2003), lo cual demuestrauna preocupación por el tema ya que se em-plearon grandes recursos y tecnología de avan-zada. Sin embargo, no se escapa a las desven-tajas ampliamente descritas para este tipo demetodologías.

EVALUACIÓN DEL CAUDAL ECOLÓGICOEN EL CONTEXTO DE LA GESTIÓNDE LAS AGUAS EN CHILE Y BRASILUno de los puntos mas importantes y criti-

cados en el sistema de gestión chileno es lainexistencia de un manejo integrado de losrecursos hídricos a nivel de cuencas (Orrego,2002). Por una parte se administran los ríospor secciones lo cual hace muy difícil conser-var con un enfoque ecosistémico y por otra,existe una gestión sectorizada de las aguas conrespecto a otros factores que pueden afectarlos ecosistemas acuáticos, como la gestión del

uso de suelo, los cambios en las característicasgeomorfológicas por canalizaciones, el apro-vechamiento de napas subterráneas y la con-servación de vegetación ripariana, entre otros,por lo cual difícilmente se logrará la conserva-ción de los ecosistemas a pesar de mantenerun caudal ecológico.

En el caso de Brasil desde 1997 se constitu-ye un sistema de manejo por cuencas que dis-pone un conjunto de mecanismos jurídico-administrativos con la finalidad de poner enpráctica la Política Nacional de los RecursosHídricos enunciada en la Ley 9433/97. Unode los puntos más destacados de este sistemade gestión es la formación de Comités de Cuen-cas Hidrográficas compuestos por organismospúblicos, entidades civiles de los recursos hí-dricos y de diversos sectores de usuarios de lacuenca hidrográfica. Dentro de sus funcionesse encuentran promover el debate sobre losrecursos hídricos y articular la actuación de lasentidades participantes, arbitrar los conflictosrelacionados a los recursos hídricos, aprobarlos Planes de Recursos Hídricos (donde sedefinen los objetivos de conservación, recupe-ración y utilización), entre otros. De esta ma-nera se pretende con la gestión que exista co-ordinación y participación. Sin embargo, aúnno se han concretado enteramente las prácti-cas para esta integración de los servicios pú-blicos ( Encuentro Nacional de Comités deCuencas, 2004).

Por otra parte, un punto importante a re-saltar en la legislación de Brasil es el CódigoForestal (BRASIL, 1965). En esta Ley se prevéla protección de la vegetación de los márge-nes de los ríos denominada como “mata ciliar”.Esta podría pensarse como una manera paraconservar los sistemas de vegetación de losmárgenes de cauces, sin embargo, también hansido criticadas las formas para determinar elárea que cubren estos sistemas (solo se tomaen cuenta el ancho de los ríos).

En cuanto a la legislación de cada país sedistinguen tres puntos claves relacionados conla forma de otorgar los derechos de uso deagua que afectan el cumplimiento de los obje-tivos de conservación a través de la manten-ción de un caudal ecológico:

Cobranza por el uso: La importancia del co-bro del agua respecto al caudal ecológico es

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que esta medida pretende incentivar la racio-nalización del uso del agua obteniendo recur-sos para el financiamiento de programas derecuperación de ecosistemas o para realizar losestudios necesarios que ayuden a la compren-sión de los ecosistemas acuáticos e incluso parafinanciar el cálculo del caudal ecológico. Sinembargo, en Chile el Código de Aguas de 1981y sus modificaciones estipulan conceder a losparticulares el derecho al uso de agua de for-ma gratuita exigiendo un pago de patente alos titulares solamente cuando no utilicen aplenitud sus aguas concedidas. En el caso con-trario, en la Ley 9.433/97 (Brasil, 1997) se creaun instrumento que determina la cobranza porel uso de las aguas. A pesar de esto, despuésde seis años aprobada la ley, sólo en una cuen-ca empieza a aplicarse el instrumento (Cuen-ca de Paraíba do Sul). El dinero recaudado eneste país se destinaría a asegurar los usos den-tro de la cuenca y a financiar los Planes de losRecursos Hídricos y obras necesarias para larecuperación de la calidad o mantención delos caudales necesarios.

Tiempo de duración de las otorgas: Consideran-do que al otorgar las aguas se modifica el régi-men hídrico y las otorgas en ambos países sehan dado con pocos estudios y se han calcula-do los caudales ecológicos bajo métodos confalencias es de vital importancia que estos dere-chos sean otorgados por un tiempo definidode manera de ir controlando resultados y po-der generar cambios. Este es el caso de Brasildonde se otorgarían los derechos por un máxi-mo plazo de tres años. Al contrario, en Chile elderecho de agua consta de alta protección le-gal y es concedido a privados a perpetuidad.

Priorización de usos: La posibilidad de poderjerarquizar lo usos del agua da la oportunidada los organismos encargados para planificar unestado deseado de conservación. Lamentable-mente en Chile hasta el presente año, cuandoexistía disponibilidad de agua y esta era deman-dada, se tenía que conceder ese caudal reque-rido aún sin conocer el uso que tendría el mis-mo. Esto causó que aproximadamente el 90%de los derechos de agua del país ahora perte-nezcan al sector energético privado y en el 70%de las cuencas hidrográficas no exista ningúnsistema de regulación de flujos establecido(CHILE, 1999). Por otra parte, casi todos los

derechos han sido otorgados, todos en la zonanorte de país (Informe País, 1999) y a perpe-tuidad, lo que conlleva a que el caudal ecoló-gico pueda tan solo ser implementado en laspocas secciones que aún no tienen sus dere-chos otorgados. Positivamente, el Código deAguas en Chile se ha modificado recientemen-te (CHILE, 2005), exigiendo la especificacióndel uso del agua y existiendo una instancia enque la DGA puede priorizar los usos y recha-zar la concesión a privados de derechos deman-dados cuando lo considere necesario. En tan-to, en Brasil se prioriza ante todo el agua parael consumo humano. Los demás usos se supo-nen son jerarquizados en los Planes de Recur-sos Hídricos de las cuencas respectivas.

En cuanto a problemas comunes que con-frontan los dos países en términos de gestiónpara alcanzar la conservación de ecosistemasa través de un caudal ecológico se encuentranel bajo poder de fiscalización y la falta de fi-nanciamiento para conocer adecuadamentelos ecosistemas (Dourojeanni , 1999 y Conclu-siones do Encuentro Nacional de Comités deCuencas, 2004). Finalmente, en ambos paísesno ha sido reglamentado el término de cau-dal ecológico lo cual dificulta su aplicación.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESEs importante observar que dentro de una

amplia variedad de métodos utilizados para ladeterminación de un caudal ecológico, ningu-no considera un estudio ecosistémico como tal,donde se defina un ecosistema de acuerdo auna pregunta de investigación, se delimiten loscomponentes según las magnitudes de la rela-ciones entre ellos y se identifique cómo la al-teración del régimen hídrico altera el flujonatural de materia y energía.

En el caso de Chile y Brasil se expresa eldeseo conservar los ecosistemas a través de lamantención de un caudal ecológico, sin em-bargo, muchas de las definiciones y accionesatribuidas al establecimiento y gestión de es-tos caudales se refieren realmente al estableci-miento de caudales mínimos ya que no se tomaen cuenta ningún tipo de criterio ecológicopara su determinación. Se puede afirmar queteóricamente las metodologías hasta ahorautilizadas en Chile y Brasil, sin consideración

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de los componentes del régimen hidrológicoy adoptando valores de caudales mínimos es-tadísticos no permiten la conservación a unnivel ecosistémico. Se considera, entonces, degran relevancia una revisión de los resultadosque hasta ahora se han alcanzado con la im-plementación de esta medida en estos dos paí-ses. Una manera de hacerlo es consultandodatos en Estudios de Impacto Ambiental rea-lizados por nuevas represas o embalses y com-parándolos con datos del seguimiento a travésde indicadores de desarrollo de un ecosiste-ma, según lo descrito por Odum (1969).

A pesar de que las metodologías hidráuli-cas y de simulación de hábitat han sido am-pliamente utilizadas en países desarrollados,se considera que no ayudarían a alcanzar losobjetivos propuestos por la gestión del recur-so hídrico en Chile y en Brasil ya que no hansido diseñadas para conservar los ecosistemaslóticos. La razón básica de esta afirmación esque no consideran la variabilidad de los cincocomponentes del régimen hidrológico y sebasan en el estudio de unas pocas especies. Elmétodo de simulación de hábitat tiene comootra desventaja el ser una técnica costosa.

En el caso de Brasil se piensa que en lascuencas donde los Comités se encuentren con-solidados, es decir, donde se cuente con capa-cidad consultiva y técnica, es factible explorarmétodos como RVA y holísticos. Lo ideal seríacombinar estos métodos con estudios ecosis-témicos sobre la variación del flujo de materiay energía. Ya que estos métodos precisan delargas datas hidrológicas que a menudo no setienen en muchos ríos de Brasil, estos puedenser simulados a través de modelaciones hidro-lógicas. En el caso de Chile es de urgencia unagestión por cuencas (no por tramos, comohasta ahora) para utilizar nuevas técnicas y lo-grar el objetivo final de conservar los ecosiste-mas cuando así se decida.

En términos de gestión, Chile y Brasil pre-sentan algunas características que dificultan laaplicación de un caudal ecológico, entre ellas:

El marco legal en que se inserta este con-cepto es débil para su implementaciónefectiva.Se presenta una ausencia de una gestiónintegrada de los recursos hídricos que

considere las interacciones de las aguassuperficiales y subterráneas, los aspectosde cantidad y calidad, así como la ges-tión coordinada del territorio, la vegeta-ción y los recursos hídricos.No se han definido parámetros u objeti-vos específicos y cuantificables de con-servación cuando se calcula un caudalecológico.La vigilancia es limitada, lo cual tambiénse dificulta si no está acompañada de in-dicadores de éxito u objetivos cuantifi-cables. Si no se definen los objetivos deconservación e incluso siguen existien-do conceptos de caudales ecológicos di-ferentes entre los organismos difícilmen-te se podrá controlar en qué grado seestán cumpliendo las metas.

En Brasil la legislación ha dado grandesavances con la declaración de la Ley 9.433, elpunto crítico en el momento es encontrar lamejor manera de aplicar todos los instrumen-tos dispuestos en la misma. Se piensa que si setoman medidas con objetivos cuantificables yverificables a través de mecanismos estableci-dos éstas podrán ir adaptándose de acuerdo alos resultados. En cuanto a la cobranza del usodel agua se han generado grandes discusionesde distintas índoles pero en lo que concierneal tema aquí discutido, se piensa debe tenersecuidado en conservar todas las condicionalesde tiempo, priorización de usos y uso efectivoa pesar de que se pague por el agua.

En el caso particular de Chile, si bien lasmodificaciones aprobadas al Código de Aguasayudarán a disminuir la especulación y le da-rán una cierta libertad de acción a la DGA parapriorizar entre usos, los pasivos ambientales(dada las prácticas anteriores) no serán repa-rados (como se ha expresado) y no cambian aprofundidad la manera sectorizada del mane-jo del agua.

Finalmente, es importante aclarar que el ins-trumento de ordenamiento territorial deberíaanteponerse a la determinación de un caudalecológico. Primero es necesario determinar conla comunidad, organismos y sociedad académi-ca los usos del suelo y agua que se desean en elterritorio para luego calcular un caudal corres-pondiente a satisfacer tales demandas. Ya que

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resulta inevitable que al modificar el flujo hídri-co por la extracción de agua para múltiples usoso por el funcionamiento de hidroeléctricas yconstrucción de embalses se alteren los ecosiste-mas acuáticos, lo que debe tenerse claro es el

impacto que esta alteración produce y hasta quégrado se está dispuesto a exponer los ecosiste-mas. Solo luego de establecer objetivos claros deconservación, se podría comenzar a discutir so-bre el método más idóneo para lo mismo.

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Gabriela Jamett Domínguez Egresada del Magíster Gestión y PlanificaciónAmbiental, Universidad de Chile. [email protected]

Alexandra Rodrigues Finotti Professora da Universidade de Caxias do Sul,Departamento de Engenharia Química. [email protected]

evaluación del instrumento caudal ecológico, panorama

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