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Clasificación Multiescala de Sistemas Clasificación Multiescala de Sistemas de Agua Dulcede Agua Dulce

Paulo Petry, Ph.D.TNC - South American Conservation RegionMuseum of Comparative Zoology, Harvard University

Objetivos del Taller

• Diagnosticar los esfuerzos de clasificación actuales en todo el continente Americano

• Discutir sobre cómo incorporar los esfuerzos actuales a una clasificación de referencia generalizada

• Discutir y proponer una aproximación metolodógica para generar unidades para la clasificación

• Discutir y proponer un proceso para derivar la estructura de la nomenclatura de clasificación

De Clasificaciones de Escala Global a Local• Tipos de Hábitat Globales Mayores (Global)

• Ecoregiones de Agua Dulce (Continental)

• Unidades de Drenaje Ecológico (Climático+ geomorfológico)

• Sistemas Ecológicos Acuáticos (Hidro, Geo, Sistemas Ecológicos Acuáticos (Hidro, Geo, Clima)Clima)

• Macro Habitats + Comunidades Bióticas

Sistema de Clasificación GEOSS

Nivel Tema Terrestre (geoecosistema)

Terrestre (bioecosistema)

Agua Dulce Marino

1 Macro-Bioclima Polar, Temperate, Tropical

Polar, Temperate, Tropical plus major vegetation structure (treed, shrub/ herbaceous, sparse)

Polar, Temperate, Tropical

Polar, Temperate, Tropical

2 Meso-Bioclima/

Biogeográfico

global biomes (e.g., wet vs. humid vs.. dry: polar, boreal/austral, …

global biomes + relevant leaf phenology combinations + phytogeography

global biomes + zoogeographic basins (WWF)

marine regions defined by SST, sea surface elevation, mixed layer depth;

biogeography

3 Geoquímico index of plant-available soil moisture; specialized substrates

index of plant-available soil moisture; specialized substrates

Ecological Drainage Units: climate/physiography/substrate porosity

Nearshore FW, Coastal marine,

Neritic,

Oceanic

4 Estructura Biofísica

Total Biomass

Vegetation Structure

Landscape Juxtaposition

Total Biomass

Vegetation Structure

Landscape Juxtaposition

Surface water character determining biotic structure (e.g., lakes, rivers, streams)

e.g., Estuary, FW plume; Reef;

Biomass estimate by water column layer

5 Composición Biótica

Gradient from urban to mixed agriculture/ disturbed secondary vegetation

Gradient from secondary vegetation to primary vegetation/undisturbed land cover

Macrohabitats; Fish/invert communities

Coastal Macrohabitats; Plankton communities

Tipos de Hábitat Mayores de Agua Dulce Global

Jerarquía de Clasificación de Agua Dulce (después de Higgins et al. 2005)

Clasificaciones Continentales hacia Agua Dulce Regional

Ecoregiones Continentales de Agua Dulce

http://www.worldwildlife.org/freshwater/hydrosheds.cfm

Enfoque de Clasificación de Agua Dulce

Unidades de Drenaje Ecológico (EDUs)Clima(temperatura y precipitación)

Combinación

GeomorfologíaClima + Drenajes

UEDs

Proceso de construcción de EDUs para Sud América

Clasificaciones Regionales de Agua Dulce

EDU’s de Sud AméricaClasificación preliminar no evaluada hacia 520 unidades

Particularidades de los Sistemas de Agua Dulce• Fuertemente influenciados por características Físicas y

geomorfológicas fuera del dominio de agua dulce.

• Están organizadas en una estructura jerárquico anidada que define la organización interna y sus características.

• Los sistemas en funcionamiento son extremadamente contingentes sobre sistemas terrestres y procesos aguas arriba.

• Dinámica de los sistemas es unidireccional por su naturaleza

• Las cuencas son la unidad natural de organización

Classificación• Definido por paisajes hidrológicos (cuencas y drenajes)

como las unidades naturales de clasificación a mesoescala

• Incorpora:

– Atributos Climáticos

– Atributos Geológicos

– Atributos Geomorfológicos

– Atributos Hidrológicos

• Las unidades de clasificación representan un mosaico de condiciones que determinan las caracteríticas de los ecosistemas de agua dulce.

• La clasificación deve capturar la selección entera de distintos sistemas en todo el paisaje

Sistemas Ecológicos Locales de Agua Dulce

Modelo de Clasificación Hipotético

DEMHerramientas SIG

Unidades Hidro

Atributos

Clasificación Nomenclatura

ClimaGeologíaGeomorfologíaHidrología

Proceso Metodológico para determinar unidades• Uso de Herramientas de SIG para crear Cuencas Anidadas

usando el modelo de elevación digital (DEM)

• Crear 4 conjuntos de datos:

– Unidades min 100 km², max 1,000 km²

– Unidades min 1,000 km², max 10,000 km²

– Unidades min 10,000 km², max 100,000 km²

– Unidades min 1,00,000 km², max 1,000,000 km²

• Rompe las cabeceras en verdaderas micro cuencas con contribución de menos de 1000 km²

• Crea categorías secundarias de áreas de drenaje acumulado de áreas grandes conforme los sistemas crecen en tamaño

Mosaico de unidadades hidrológicas de 4 clases de tamaño de un área de drenaje usando un diseño anidado

Parte Alta de la Cuenca Parana

Este diseño permite que la representación de cabeceras y áreas de drenaje acumuladas en incremento continuo capturen condiciones hidrológicas a lo largo de todo el drenaje

Proceso Metodológico para derivar la Clasificación• Las variables Físicas y morfológicas necesitan ser

evaluadas y escogidas para caracterizar unidades

• Unidades Hidrológicas (cuencas y drenajes) son caracterizados por un conjunto de atributos generados a partir de datos de SIG

• Las unidades son agrupadas en clases usando métodos estadísticos multivariados

• La clasificación es mapeada

• La nomenclagura de clasificación apropiada es propuesta/ desarrollada

• La clasificación necesita ser presentada para su revisión

Clasificación de Sistemas Ecológicos de Agua DulceEstudio Piloto en la Parte Alta de la Cuenca del Madeira

Unidades Hidrológicas,Estudio Piloto de la Parte Alta de la Cuenca del Madeira

Datos Físicos el estudio piloto de la Parte Alta de la Cuenca del Madeira

Datos geológicos/ morfológicos, estudio Piloto de la Parte Alta de la Cuenca del Madeira

Datos Climáticos, estudio Piloto de la Parte Alta de la Cuenca del Madeira

Datos Hidrológicos, estudio Piloto de la Parte Alta de la Cuenca del Madeira

Derivación de las redes de vertientes y su clasificación

Atributos Físicos, estudio Piloto de la Parte Alta de la Cuenca del Madeira

Atributos Geomofológicos, estudio Piloto de la Parte Alta de la Cuenca del Madeira

Atributos Climáticos, estudio Piloto de la Parte Alta de la Cuenca del Madeira

Atributos Hidrológicos, estudio Piloto de la Parte Alta de la Cuenca del Madeira

Atributos Hidrológicos, estudio Piloto de la Parte Alta de la Cuenca del Madeira

Caracterización de las redes de las vertientes

Pasos necesitados para producir una Clasificación de Referencia

• Finalizar la delimitación de las unidades hidrológicas a ser clasificadas

• Finalizar la selección de variables de atributos para análisis

• Generar la Clasifiación

• Crear/ proponer una nomenclatura

• Clasificación de mapas

• Entregar la clasificación para su revisión