MEMORIA PROFESIONAL - Sky Island Alliance
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UNIVERSIDAD DE
LA SIERRA
DIVISIÓN DE CIENCIAS
BIOLÓGICAS
Localización, caracterización biológica y
perturbaciones antropogénicas de manantiales
cercanos a la ruta Esqueda - Sierra del Tigre,
Sonora.
MEMORIA PROFESIONAL
Que para obtener el título de:
Licenciado en Biología
Presenta:
Garcia Godinez Angel Octavio
Moctezuma, Sonora. Marzo, 2021
Moctezuma, Sonora, a 15 de marzo de 2021.
DICTAMEN
C. Ángel Octavio García Godínez
PRESENTE:
Como resultado del análisis realizado a la Memoria de Estadía Profesional intitulada
“Localización, caracterización biológica y perturbaciones antropológicas de
manantiales cercanos a la ruta Esqueda – Sierra del Tigre, Sonora” y a propuesta
de los C. Asesores M.C. Uriel Angulo Corrales (Académico), Dr. Paulo Quadri
Barba (Asesor de la Entidad Receptora, Sky Island Alliance), y M.C. María Elvira
Gil León (Sinodal) manifiesto a usted que en base al artículo 29 del Reglamento de
Estadías de la Universidad de la Sierra su documento cumple con los requisitos
establecidos al respecto por la institución.
Por lo anterior, se dictamina favorablemente su trabajo y se le autoriza su
reproducción para proceder a su exposición.
Atentamente,
M.C. Guilebaldo Lavandera Barreras
Jefe de la División de Ciencias Biológicas
C.c.p. Archivo.
Gobierno del
Estadode Sonora Unidos logramos más
Universidad de l a Sierra
Carretera Moctezuma- Cumpas Km. 2.5 | Moctezuma, Sonora | C.P. 84560
Teléfono (634) 342 9600 | www.unisierra.edu.mx
DEDICATORIA
Dedicado a la vida por el simple hecho de permitirme existir, por darme la oportunidad
de estudiarla y de poder enamorarme de ella. Por todas las pruebas y retos que ha
puesto en mi camino, por las opciones que me ha ofrecido, por los momentos felices
y no tan felices que he pasado, porque gracias a todo esto he crecido como persona y
estoy preparado para enfrentar las nuevas etapas de mi vida con alegría, amor, fuerza,
dedicación y responsabilidad, dando siempre lo mejor de mí.
Hoy he logrado una meta más en mi vida… ¿Cómo llegue hasta aquí?, no lo sé, de lo
único que estoy seguro es que sin su ayuda no hubiera sido posible. Sí, me dirijo a
ustedes; profesores, compañeros, amigos, familia, y a todo aquel que ha puesto un
granito de arena y ha formado parte de cada una de las etapas de mi vida, porque
gracias a ustedes he logrado llegar hasta donde ahora estoy.
En especial se lo dedico a mi madre por su gran esfuerzo y por los sacrificios que ha
tenido que hacer para sacarnos adelante a mis hermanos y a mí. Ha sido difícil para
todos, pero ha valido la pena. Gracias hermanos y abuelos por siempre estar ahí para
mí, por todo su apoyo y por mantenernos unidos, los amo…
Además de familia, se lo dedico a mis compañeros y amigos, principalmente a Neida
Bautista Serna y a Miguel Francisco Enriquez Galaz por su apoyo y por permitirme
vivir con ellos durante mi estancia en la universidad.
i
AGRADECIMIENTOS
Le agradezco principalmente a mi entidad receptora Sky Island Alliance, por darme la
oportunidad de formar parte de su equipo, por permitirme aprender de ellos y poder
contribuir en una de sus labores más importantes “ubicar y evaluar fuentes de agua,
para conservarlas”, también por instruirme para utilizar correctamente la herramienta
básica de este estudio, el formulario “Spring Seeker”.
De la misma manera se lo dedicó a todas aquellas personas que me apoyaron,
ubicando manantiales, realizando expediciones conmigo, ayudándome en las
evaluaciones y compartiendo bonitas experiencia y aventuras con la naturaleza.
También se lo dedico a las distintas instituciones que me ofrecieron una beca a lo largo
de mi carrera profesional, en especial a Fundación Esposos Rodríguez y al jefe del
departamento de Servicios escolares René Abelardo Vazquez Aguirre, por su
amabilidad y por ayudarme en todos los tramites escolares y problemas personales.
y a mis profesores de todos los niveles de estudio, porque gracias a sus consejos,
enseñanzas y llamadas de atención, estoy capacitado para ser un buen profesionista.
ii
RESUMEN
En Sonora, México es limitada la información que se divulga acerca de la ubicación,
estado de salud, amenazas y diversidad bilógica que presentan los manantiales, por
lo tanto, existe un gran desinterés por parte de la sociedad y propietarios de territorios
con manantiales, lo que conlleva a un mal manejo de estos recursos.
El presente proyecto es una investigación que documenta acerca de la distribución,
condición y características biológicas que presentan los manantiales de Sonora,
además de las amenazas que están enfrentando. Para realizarlo se delimitó un área
representativa dentro de la región de las Islas del Cielo en Sonora y utilizando como
base el formulario Spring Seeker y “Springs Ecosystem Inventory Protocols” del
Springs Stewardship Institute, se logró realizar una completa evaluación de estos
ecosistemas.
El área estudiada es la ruta que conecta a Esqueda con la Sierra del Tigre, Sonora, un
área de aproximada de 140 Km2, en la cual se encontraron 62 manantiales, la mayoría
en un estado leve de perturbación y con alta riqueza y diversidad biológica, pero
gravemente amenazados principalmente por la ganadería y la desviación de agua.
iii
ÍNDICE GENERAL
DEDICATORIA………………………………………………………….….…..i
AGRADECIMIENTOS…………………………………………………….......ii
RESUMEN…………………………………………………………………..…iii
ÍNDICE GENERAL……………….………………………………………..….iv
ÍNDICE DE TABLAS…………………………………….………….……......vi
ÍNDICE DE FIGURAS…………………………………….………….……...vii
I. INTRODUCCIÓN……………………………………….…….………….....1
II. MARCO TEÓRICO…………………………………… ……………...…...3
2.1 Manantiales……………………………………………….…………...………..3
2.1.1 Tipos de Manantiales………………………………………………..3
2.2 Importancia Ecológica de los Manantiales………………………………..6
2.3 Características Biológicas de los Manantiales…………………………..7
2.4 Diversidad Biológica de un Manantial…………………………...………...8
2.5 Amenazas……………………...……………………………………...……......9
2.6 Perturbaciones en los Manantiales……………………………..…………11
2.7 Metodologías para Clasificar Manantiales………...……………..………12
2.8 Antecedentes………………………………………………………..…………16
2.9 Planteamiento del Problema…………………………………….....……….16
2.10 Justificación……………………..……………………….……...…………..17
III. OBJETIVOS………………………………………………...…………….18
3.1 Objetivo General………………………………………………………………18
3.2 Objetivos Específicos………………………………………………………..18
IV. MATERIALES Y MÉTODOS……………………………………………19
4.1 Descripción del Área de Estudio ………………………………………….19
4.2 Características del Área de Estudio…………………………………...….19
4.2.1 Clima ……………………………………………………….….………20
4.2.2 Flora………………………………………………………….………...21
iv
4.2.3 Suelo……………………………………………….…………...…….22
4.3. Importancia de la Ubicación……………………………….……….……...23
4.4 Metodología…………………………………………………………………....24
V. RESULTADOS Y DISCUSIONES………………………...……......…..30
5.1 Ubicación y Cantidad de Fuentes de Agua Evaluadas……………...…30
5.2 Análisis de la Información Obtenida en los formularios de Spring
Seeker…………………………………………………………………………...…..32
5.2.1 Resultados y Discusiones de Cada Cuestión…………………32
5.3. Factores Principales que Atenta Contra la Salud de los Manantiales
del Área…………………………………………………………………...…………42
5.4. Riqueza de Especies que Presentan los Manantiales, con Base en las
Mencionadas en el formulario de Spring Seeker………..………………..…43
5.5 Categorización de los Manantiales Evaluados, Según el Nivel de
Perturbación…………………………………………………………………….….45
5.6. Valor de Prioridad de Restauración de Cada una de las Fuentes de
Agua……………………………………………………………………….…………47
5.7. Especies Principales de Flora Presentes en los Manantiales del
Área.………………………………………………...…..…………………...………48
5.8. Especies Principales de Fauna Presentes en los manantiales del
Área…………………………………………………………………………………..49
5.9. Generalidad de Resultados………………………………………………...51
VI. CONCLUSIÓN ………………………………….……………..…………52
VII. RECOMENDACIÓN………………………………………………..……53
VIII. BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………54
IV. ANEXOS………………………………………...……….…...……..……57
v
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla I. Fechas y lugares en que se realizaron las expediciones………………………24
Tabla II. Información referente a las expediciones realizadas y la cantidad de fuentes
de agua evaluadas………………………………………………………………………….30
Tabla III. Confiabilidad de las fuentes de agua……………………………………........32
Tabla IV. Frecuencia de los diferentes daños en el suelo de las fuentes de agua.…41
Tabla V. Riqueza biológica de cada fuente de agua……………………………..…… 43
Tabla VI. Categorización de los manantiales por nivel de perturbación………… …45
Tabla VII. Especies de flora, estatus y categoría en la NOM-059-SEMARNAT-
2010………………………………………………………………………………………….48
Tabla VIII. Especies de fauna, estatus y categoría en la NOM-059-SEMARNAT-
2010………………………………………………………………………………………….58
vi
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Tipos de manantiales lénticos y semilóticos, rediseñados para SSI por V.
Leshyk, modificados desde Springer y Stevens (2009)…………………………….……4
Figura 2. Tipos de manantiales lóticos, rediseñados para SSI por V. Leshyk,
modificados desde Springer y Stevens (2009)………………………………………..…. 5
Figura 3. Elementos y valores de clasificación para la Matriz I………………………...13
Figura 4. Elementos y valores de clasificación de Matriz II……………………..……..14
Figura 5. Mapa de ubicación del área (Elaborado con datos obtenidos del Geoportal
CONABIO, 2020)….………………………………………………………………………...19
Figura 6. Mapa del clima en el área de estudio (Elaborado con datos obtenidos del
Geoportal CONABIO, 2020)…………….…………………………………………………20
Figura 7. Ejemplos de vegetación………………………………………………………..21
Figura 8. Mapa de distribución de los tipos de vegetación en el área de estudio
(Elaborado con datos obtenidos del Geoportal CONABIO, 2020).……………………21
Figura 9. Mapa de distribución de los tipos de suelo en el área de estudio (Elaborado
con datos obtenidos del Geoportal CONABIO, 2020)….…………………………….…22
Figura 10. Mapa satelital del área de estudio y polígono del Área de Protección de
Flora y Fauna Bavispe……………………………………………………………………...23
Figura 11. Mapa satelital con los puntos de ubicación de las fuentes de agua………..31
Figura 12. Comparación de la sequía en Sonora en agosto del 2020 con años
anteriores…………………………………………………………………………………….33
Figura 13. Porcentaje de manantiales que presentan estructuras hechas por el
humano ………………………………………………………………………………………34
Figura 14. Frecuencia de estructuras presentes en los manantiales………………….35
Figura 15. Porcentaje de manantiales afectados por la ganadería………….………..36
Figura 16. Manantiales que presentan alguna forma de afectación por la actividad
ganadera………………………………………………………………………………….....37
Figura 17. Manantiales afectados por la actividad humana…………………………...38
vii
Figura 18. Manantiales que presentan alguna forma de afectación por la actividad
humana…………….………………………………………………………………...…….. 38
Figura 19. Porcentaje de fuentes de agua afectadas por especies invasivas…………39
Figura 20. Frecuencia de las especies invasivas en los manantiales del área………..39
Figura 21. Frecuencia de las formas en que se origina el agua………………………...41
Figura 22. Gráfica de porcentajes de afectación que presenta cada factor…………...42
Figura 23. Manantial con mayor riqueza biológica……………………………………...42
Figura 24. Manantial con menor riqueza biológica…………………………..…………. 44
Figura 25. Manantial no perturbado……………………………………………………….46
Figura 26. Manantial muy perturbado……………………………………………….……47
Figura 27. Lithobates berlandieri (Pr)…………………………………………………….49
Figura 28. Ambystoma rosaceum (Pr)………………………………………….………...49
Figura 29. Thamnophis cyrtopsis (A)…………………………………………….……….49
Figura 30. Chiricahua Lithobates chiricahuensis (A)…………………………………....49
Figura 31. Kinosternon sonoriense ssp. Longifemorale (P)………………………….....50
viiiI. INTRODUCCIÓN
Los manantiales son ecosistemas muy importantes que deben ser estudiados y
documentados. Presentan una alta complejidad desde el punto de vista estructural y
ecológico. Son increíblemente productivos y sirven como refugios de especies
restringidas y endémicas, además son las principales fuentes de agua disponible para
numerosas especies de plantas y animales.
Este proyecto está diseñado con fin de que sea una base metodológica para realizar
evaluaciones de manantiales en cualquier área de estudio, donde los resultados
obtenidos sustenten el nivel de importancia biológica, vulnerabilidad y amenazas que
están enfrentando dichos ecosistemas y de esta manera determinar el valor de
prioridad de restauración que presentan, para así realizar acciones pertinentes de
manejo y restauración en caso de ser necesarias.
A pesar de ser un proyecto desarrollado en un área delimitada, la información puede
ser una base importante y representativa de las tendencias tanto de abundancia como
amenazas y perturbaciones que pueden presentar los manantiales de la región de las
Islas del Cielo en Sonora, México.
Sky Island Alliance y Springs Stewardship Institute son las principales organizaciones
que se han encargado de realizar actividades de manejo y documentar información
acerca de los manantiales; sin embargo, la mayoría de los datos capturados y la
información documentada pertenecen a manantiales de los EEUU.
Desde 2012, el personal y los voluntarios de Sky Island Alliance, una organización de
Arizona, han realizado evaluaciones de más de 350 manantiales en los EEUU. y
México con el fin de conocer la ubicación y el estado de salud en que se encuentran,
para así realizar proyectos de gestión y mejorar el hábitat. En 2020, lanzaron su
programa Spring Seeker, el cual utiliza un formulario rápido en la aplicación Survey
123 para teléfono celular, donde se detalla la ubicación, las alteraciones, los
principales disturbios y la diversidad biológica que presenta cada fuente de agua.
1Este proyecto se desarrolló como una prueba piloto utilizando como base el formulario
Spring Seeker creado por Sky Island Alliance para ubicar y evaluar fuentes de agua
en las Islas del Cielo. Antes de realizarlo se delimitó un área de estudio en Sonora,
México (ruta de Esqueda, Sonora a Sierra del Tigre), en la cual se hizo una búsqueda
exhaustiva de manantiales, los cuales se registraron y evaluaron a través del
formulario. Con la información recopilada, además de conocer la ubicación de los
manantiales, se logró realizar un análisis de los datos, donde se determinaron los
factores principales de perturbación, las amenazas y la biodiversidad de cada una de
las fuentes de agua.
Para realizar la clasificación de los manantiales según su nivel de perturbación y el
valor de restauración, se utilizaron metodologías propuestas por Sada y Pohlmann,
2002, en el documento “Spring Inventory and Monitoring Protocols”, con base en estos
resultados es posible diseñar proyectos de restauración y llevar a cabo la metodología
más apropiada en general y para cada fuente de agua según la problemática que
enfrenta.
2II. MARCO TEÓRICO
2.1 Manantiales
Los manantiales son sistemas acuáticos y sistemas ribereños mantenidos por agua
subterránea que fluye hacia la superficie terrestre a través de procesos naturales
(Meizner,1923 y Hynes,1970). Los manantiales son mantenidos por precipitaciones
que se filtran en el suelo y se acumula en los acuíferos, ocurren donde el agua
subterránea llega a la superficie de la tierra a través de zonas de falla, grietas de rocas
u orificios que se generan cuando el agua abre paso por la roca que se disuelve (Sada
y Pohlmann, 2002).
En algunos casos, las aguas que emergen de un manantial pueden haber viajado
largas distancias, tardando decenas, cientos o incluso miles de años antes de llegar a
la superficie. El agua se suministra a través de un recorrido de flujo complejo y, a
menudo, largo a través de entornos geoquímicos y geomórficos del subsuelo. Esta
plantilla geomórfica permite que los manantiales sostengan grandes grupos de
especies acuáticas de humedales y terrestres. Dependiendo de la ubicación, a veces
incluyen cuevas y biota hiporreica (Stevens y Springer, 2005).
2.1.1 Tipos de Manantiales
Hay diferentes tipos de manantiales que emergen tanto en ambientes terrestres como
acuáticos que van desde los desiertos hasta los bosques, e incluso en los suelos de
ríos, lagos y océanos. Pueden ser perennes con emergencia estacional o efímeros y
tener intervalos de emergencia erráticos durante todo el año. Sus flujos pueden ser
inconmensurablemente pequeños (generalmente denominados filtraciones) o
increíblemente grandes, lo que a menudo crea ríos o lagos (Springs Stewardship
Institute, 2020)2.
Springer, Stevens y Ledbetter (2016) identificaron 12 tipos de manantiales que
incluyen manantiales lénticos (agua estancada; Figura. 1) y lóticos (agua en
movimiento; Figura. 2).
3Figura 1. Tipos de manantiales lénticos y semilóticos, rediseñados para SSI por V. Leshyk, modificados
desde Springer y Stevens (2009).
4Figura 2. Tipos de manantiales lóticos, rediseñados para SSI por V. Leshyk, modificados desde
Springer y Stevens (2009).
52.2 Importancia Ecológica de los Manantiales
Los manantiales varían mucho en flujo, química del agua, forma geomórfica,
importancia ecológica, importancia cultural y económica. Si bien es más obvia su
importancia en las regiones áridas, los manantiales se encuentran entre los
ecosistemas más productivos e influyentes de todos los paisajes; los manantiales
sirven como ventanas hidrogeológicas en los acuíferos, son reservas de agua crítica,
son ecosistemas clave, refugios evolutivamente persistentes de especies raras o
únicas notables repositorios paleontológicos, y puntos focales socio-económicos de la
cultura humana y su desarrollo (Stevens, L.E., A.E. Springer, y J.D. Ledbetter, 2016).
Toda el agua de la Tierra se recicla a través de manantiales submarinos cada 8-10
millones de años. Aunque los manantiales a menudo se valoran por la alta calidad de
su agua, algunos manantiales descargan agua no potable, muy cargada de sales y
minerales (Springs Stewardship Institute, 2020)2. Las temperaturas también varían. Un
poco de agua de manantial puede estar bastante fría o superar los 500 grados
centígrados. Estas variaciones de temperatura y el contenido iónico del agua reflejan
la trayectoria del flujo y el entorno geológico del acuífero que origina el manantial
(Springs Stewardship Institute, 2020)2.
Analizando los manantiales desde una perspectiva biogeográfica, a menudo funcionan
como hábitats aislados con condiciones particulares. Contienen restos paleontológicos
que revelan mucho sobre los cambios climáticos y las respuestas de los ecosistemas
a lo largo del tiempo, particularmente en regiones áridas como el suroeste de Estados
Unidos. Los manantiales emergen tanto en entornos marinos como de agua dulce. La
información reciente sobre los manantiales subacuáticos muestra paralelos con los
manantiales subaéreos, incluidos altos niveles de biodiversidad, agrupamiento de
especies, productividad y endemismo (Stevens y Springer, 2005).
Los manantiales se encuentran entre los ecosistemas más complejos desde el punto
de vista estructural, ecológica y biológicamente diversos. Son increíblemente
productivos y provocadores evolutivos, pero siguen siendo algunos de los ecosistemas
más amenazados de la Tierra (Stevens y Springer, 2005).
Muchos manantiales sirven como paleo refugios, también pueden ser hábitats estables
a largo plazo, en los que los procesos evolutivos de selección natural, aislamiento y
6adaptación (a veces en condiciones ambientales extremas), sustentan especies
restringidas y endémicas. Los manantiales pequeños y aislados en regiones áridas
pueden ser increíblemente productivos, incluso pueden ser el único hábitat y agua
disponible en ese paisaje para numerosas especies de plantas y animales (Springs
Stewardship Institute, 2020)2.
Aunque escasamente explorados, los manantiales de tierras áridas a menudo parecen
funcionar como ecosistemas clave, ejerciendo un impacto enormemente
desproporcionado en los ecosistemas adyacentes y la ecología regional en
comparación con los hábitats que no son manantiales. Se han realizado varios
simposios y estudios de formularios sobre manantiales en los Estados Unidos. Sin
embargo, la ecología del ecosistema de manantiales sigue siendo un tema poco
estudiado y de escasa difusión. El alcance del trabajo anterior ha sido pequeño. La
mayoría de estos estudios han examinado un pequeño conjunto de características
físicas (por ejemplo, flujo y calidad del agua) y taxones y biota individuales (por
ejemplo, tricópteros, caracoles acuáticos, invertebrados acuáticos y biota de
manantiales en general). Su examen de áreas geográficas también permaneció
restringido (Springs Stewardship Institute, 2020)2.
2.3 Características Biológicas de los Manantiales
Respecto a las características biológicas de los manantiales, éstos resguardan una
diversidad importante de flora y fauna exclusiva (especies crenobióticas). En muchas
ocasiones, los manantiales son las únicas fuentes de agua en vastas áreas, por lo que
se les considera “hotspots o puntos calientes de biodiversidad” (Myers y Resch, 1999).
Varias especies importantes son asociadas con manantiales; estos incluyen especies
raras que pueden requerir un manejo específico y especies no autóctonas que pueden
afectar negativamente integridad biótica (Sada y Pohlmann, 2002).
Las características físicas y químicas del agua de los manantiales son factores
dominantes que influencian las comunidades acuáticas de plantas y animales que los
habitan. Los grupos de plantas y animales en los manantiales pueden ser similares a
otros en ecosistemas acuáticos riparios asociados a corrientes y estanques regionales
(con excepción de las especies crenobióticas) (Sada y Pohlmann, 2002). Sin embargo,
7los manantiales en regiones áridas exhiben comunidades con composiciones y
características estructurales únicas que son atribuidas a sus ambientes distintivos y a
las dinámicas de colonización/extirpación que caracterizan a los hábitats pequeños y
aislados (Sada y Pohlmann, 2002).
La vegetación puede estar restringida a los límites inmediatos del hábitat acuático
relacionado a los manantiales, o puede extenderse a distancias importantes donde el
agua logra humedecer el suelo. La vegetación asociada con los manantiales termales
suele ser tolerante a suelos con elevada salinidad y alcalinidad (Kristijansson y
Hreggvidsson, 1995). La vegetación en manantiales grandes y mínimamente
perturbados puede estar dominada por juncos, pastos y freatofitas arbóreas (sauces,
fresnos, mezquites, etcétera). Esta vegetación puede ser densa en manantiales que
están mínimamente perturbados, pero en manantiales que son perturbados por
eventos naturales (p. ej., erosión, inundaciones, incendios, avalanchas) y actividades
antropogénicas suelen tener comunidades ribereñas menos diversas que incluyen
más especies no nativas (Sada y Pohlmann, 2002).
La estructura de las comunidades ribereñas varía considerablemente con muchos
factores, incluyendo descarga, elevación del manantial, tipo de suelo y niveles de
perturbación (Kristijansson y Hreggvidsson, 1995).
2.4 Diversidad Biológica de un Manantial
Los manantiales albergan una amplia variedad de flora y fauna. Se encuentran entre
los ecosistemas con mayor diversidad biológica del mundo. Aunque son de tamaño
pequeño en comparación con los lagos o incluso los océanos, los manantiales
albergan al menos el 10 por ciento de las especies en peligro de extinción en los
Estados Unidos. Miles de especies más raras, altamente restringidas y endémicas
también llaman a los manantiales su hogar (Springs Stewardship Institute, 2020)1.
Los manantiales actúan como oasis en las regiones áridas, apoyando no solo a las
especies endémicas, sino también a las migratorias. Por lo tanto, estas áreas crean
corredores de manantiales a manantiales, que proporcionan agua a miles de especies
de vertebrados e invertebrados (Springs Stewardship Institute, 2020)1.
8Las especies de plantas nativas más importantes son, por ejemplo: juncos de la familia
Juncaceae, espadañas (Typha sp.), Juncos (Scirpus sp.), Berros (Rorippa sp.),
Spikerush (Eleocharis sp.), juncos (Carex sp.), yerba mansa (Anemopsis californica),
mezquite (Prosopis sp.), Rosal silvestre (Rosa sp.), álamo (Populus freemontii), sauce
(Salix sp.), y otra gran diversidad de vegetación leñosa presente en manantiales o
zona ribereña (Sada y Pohlmann, 2002).
2.5 Amenazas
Los seres humanos evolucionaron alrededor de los manantiales y los han usado
intensamente desde hace milenios para emboscar a sus presas, la cosecha de plantas
y minerales, y para la agricultura. Sin embargo, los usos de los manantiales por el
humano moderno se han vuelto mucho más complejos, la escala y el alcance de los
impactos se han ampliado, incluyendo: el bombeo de agua subterránea, desviación
del flujo y riego, minería, ganadería, silvicultura, contaminación, recreación, la
introducción de especies no nativas, y otros impactos directos e indirectos. Muchos de
estos impactos son ubicuos, que se producen a través de grandes regiones y en la
mayoría de los tipos de manantiales. Los impactos sobre los acuíferos y aguas
subterráneas alcanzan desde nada hasta completar la deshidratación de los
manantiales, por consiguiente, la alteración sustancial de microhábitats de
manantiales, la composición de la vegetación y la cubierta, la aparición y distribución
de fauna, y el aumento de abundancia y del rol de especies invasoras (Stevens, L.E.,
A.E. Springer, y J.D. Ledbetter, 2016).
Las actividades humanas han reducido en gran medida la integridad ecológica de
muchos ecosistemas de humedales, ribereños y manantiales a través de usos
competitivos y explotación, incluido el bombeo de aguas subterráneas, las
desviaciones, la recolección de leña, la recreación, el pastoreo de ganado, la minería
y el manejo de la vida silvestre (Springs Stewardship Institute, 2020)1. Otros se han
agotado por la expansión de las poblaciones de especies nativas y no nativas. Las
plantas y animales invasores a menudo abruman a las especies nativas, perturbando
la salud ecológica de los manantiales. Las estimaciones generales de la pérdida de
9hábitat ribereño y de manantiales varían entre el 40% y el 93% en el árido suroeste de
Estados Unidos. Como resultado de estos deterioros, relativamente pocos
ecosistemas de manantiales permanecen intactos. Los manantiales no afectados se
encuentran en áreas remotas e inaccesibles. Sin embargo, el cambio climático también
puede afectar profundamente el flujo hacia estos manantiales (Springs Stewardship
Institute, 2020)2.
Para la mayoría de las personas, sus experiencias de contacto con la naturaleza en el
medio acuático son considerablemente menos frecuentes que aquéllas relacionadas
con visitas a bosques, selvas, desiertos y otros lugares. Incluso durante recorridos a
la orilla de arroyos y lagunas es factible que la importancia de éstos sea subestimada
y la mayoría de las formas de vida acuáticas ignoradas. La atención del visitante puede
quedar atrapada momentáneamente por poderosos espectáculos naturales, como el
que proveen las aves acuáticas al levantar el vuelo, pero raras veces se mantiene
suficiente tiempo como para hacerse preguntas sobre la diversidad biológica y las
funciones de los ecosistemas acuáticos. Así, numerosas plantas sumergidas,
emergentes y flotantes, animales acuáticos y ribereños como peces, crustáceos,
anfibios y muchísimos invertebrados, pueden pasar virtualmente inadvertidos debido
a sus hábitos poco notorios. En otros casos, el aspecto de algunos organismos puede
resultar poco atractivo para la mayoría de las personas, lo que hace que soslayen el
conocimiento de su importancia (Sada y Pohlmann, 2002).
Los manantiales, aún en zonas húmedas, siguen siendo las principales fuentes de
agua potable para la mayoría de las poblaciones de México (Sandoval-García, 2012).
La percepción de la sociedad, es que el agua de los manantiales se recarga alrededor
de los mismos, por lo que las acciones para su conservación casi siempre se
relacionan a las áreas inmediatas (Sandoval-García, 2012); sin embargo, la recarga
principal del agua subterránea de zonas áridas proviene de áreas húmedas, que
pueden ser las partes altas o montañas vecinas donde existe mayor precipitación. (El-
Ashry y Gibbons, 1988). Es importante preservar los bosques de las zonas altas,
debido a que cuando los terrenos son degradados y sometidos a pastoreo intenso,
pierden la capacidad de absorber y almacenar eficientemente el agua de la lluvia; el
escurrimiento predomina sobre la infiltración y comienza a desencadenarse una rápida
10erosión del suelo (Rzedowski, 2006). Este deterioro también produce efectos a
distancia, donde provoca desecación de los manantiales, contaminación del agua,
inundaciones y azolve del agua, por lo que es importante buscar la conservación de
los bosques, donde su presencia en necesaria para preservar el equilibrio ecológico
de las cuencas (Rzedowski, 2006).
2.6 Perturbaciones en los Manantiales
En los manantiales existen factores de estrés natural que incluyen perturbaciones por
periodos de sequía, incendios, avalanchas, inundaciones, pisoteo por ungulados
nativos (por ejemplo, alces) y acuíferos que presentan altas temperaturas en el agua
e importantes concentraciones químicas. Los manantiales persistentes con
propiedades químicas moderadas u otros factores naturales, parecen recuperarse
relativamente rápido de tensiones poco frecuentes y leves, y normalmente presentan
especies que son intolerantes a las malas condiciones. En contraste, los sistemas
severamente estresados están ocupadas por especies tolerantes y si están estresadas
por factores naturales, la recuperación a su pre-estrés puede ocurrir rápidamente
(Sada y Pohlmann, 2002).
Varios factores de estrés antropogénicos también perturban a los manantiales. Estos
incluyen desvío (bombeo de agua subterránea, captación en pilas de agua, tuberías,
canalización, etc.), embalse, contaminación por nutrientes, introducción de plantas y
animales no autóctonos, y el pisoteo de humanos y ungulados no nativos (Sada y
Pohlmann, 2002).
Los manantiales muy estresados (p. Ej., con altas temperaturas, altas concentraciones
de sólidos disueltos, expuestos a inundaciones por socavación o sequía, etc.) son
biológicamente pobres en comparación con manantiales con agua más pura y frías.
La vida en estos entornos se adapta a condiciones donde la osmorregulación y la
respiración son difíciles. Las moscas (Dípteros) son los animales más comunes de
este ambiente y algas verdiazules (Cianobacterias) dominan con frecuencia la
comunidad perifiton de aguas termales. En hábitats más frescos donde las
condiciones son moderadas; las moscas de piedra (Plecoptera), efímeras
(Ephemeroptera) y caddisflies (Trichoptera) son comunes (Sada y Pohlmann, 2002).
11A medida que aumenta las perturbaciones, las especies acuáticas intolerantes (por
ejemplo, efímeras, caddisflies, crenobiónicos) son reemplazados por taxones
tolerantes (por ejemplo, mosquitos, escarabajos, coríxidas, etc.) y la vegetación no
nativa y de las tierras altas se convierte miembros dominantes de la comunidad riparia
(Sada y Pohlmann, 2002).
Muchas especies de plantas no nativas son perjudiciales para los sistemas de
manantiales, y muchas de ellas se clasifican como hierbas malas, nocivas. Estas
especies tienen un impacto significativo en la función ecológica de los manantiales por
reducir la diversidad general de plantas y animales, alterando la hidrología del sitio. El
Cedro salado (Tamarix spp.), Salicaria (Lythrum salicaria), Cardo canadiense (Cirsium
arvense), Mala hierba (Centaurea spp.), y Perenne pepperweed (Lepidium latifolium)
son las plantas no nativas más comunes que afectan humedales occidentales. La
germinación de semillas, la difusión y fisiológica que caracterizan a estas especies las
hacen competitivamente superior a la vegetación nativa, y son expertas en desplazar
la vegetación. Al desplazar la vegetación nativa reducen el hábitat que antes
proporcionaba un hábitat crítico de anidación, alimentación y desove para especies de
vida silvestre (Sada y Pohlmann, 2002).
Varios vertebrados e invertebrados no nativos también se han introducido en los
manantiales del oeste de América del Norte; el Pez mosquito (Gambusia affinis) es
probablemente el vertebrado más introducido porque se ha utilizado como un agente
de control biológico para los mosquitos en todo el mundo (Courtenay, Hensley, Taylor
y McCann 1984). La Rana toro (Rana catesbeiana) también ha sido ampliamente
introducida, los peces Trucha arcoiris (Onchorynchus mykiss) y Lubina de boca grande
(Micropterus salmoides) también se establecieron en manantiales. Los cangrejos de
río generalmente (Pacifastacus lenusculus) y un caracol acuático (Melanoides
tuberculata) se cree que son los invertebrados más comúnmente introducidos. Las
poblaciones de especies acuáticas han sido reducidas o extirpadas como resultado de
estas y otras especies que se introducen en los manantiales del accidente (Sada y
Pohlmann, 2002).
122.7 Metodologías para Clasificar Manantiales
Matriz I
La Matriz I (Figura 3) la cual clasifica la importancia relativa de los recursos de cada
manantial en comparación con los valores de otros manantiales en el condado de
Clark. Los elementos de esta matriz incluyen especies raras, factores que indican
riqueza taxonómica (por ejemplo, tamaño del manantial, cantidad de perturbación
[cultural y natural]), la rareza del manantial, hábitats en el paisaje, la propiedad de la
tierra y el potencial de usos conflictivos que pueden afectar la integridad. En este
análisis, los manantiales de mayor prioridad tienen mayores valores de matriz y
recursos, e incluyen manantiales más grandes (que generalmente no se secan durante
las sequías), manantiales que sostienen especies cubiertas (en Condado de Clark
estas son especies crenobiónicas) y alta riqueza de especies. Los manantiales de
mayor prioridad también están en propiedad pública donde se pueden realizar
actividades de manejo, y manantiales donde los usos no afectan la integridad biótica.
Los manantiales de menor prioridad tienen valores de matriz más bajos y no admiten
especies cubiertas, menor riqueza taxonómica (porque son pequeños, sometidos a
inundaciones, etc.), periódicamente secos, ocurren en tierras privadas y se ven
afectados por usos abrumadores que degradaron su integridad biótica y minimiza las
posibilidades de restaurar su carácter natural (Sada y Pohlmann, 2002).
Para clasificar el valor relativo de los recursos en manantiales, se evaluando cada
elemento de la matriz y se suman los valores de clasificación para todos los elementos
(Sada y Pohlmann, 2002).
Figura 3. Elementos y valores de clasificación para la Matriz I.
13Matriz II
La Matriz II (Figura 4) clasifica las prioridades de restauración considerando la
condición del hábitat, además de los elementos utilizados en la Matriz I. La prioridad
de restauración más alta se indica mediante valores de matriz más altos, que se dan
a manantiales con valores de recursos más altos y donde los programas de
restauración pueden lograr más éxito rápido y eficaz. Por lo tanto, se da mayor
prioridad de restauración a los manantiales moderadamente perturbados con altos
valores de recursos y a los manantiales mínimamente perturbados con altos valores
de recursos. Se asigna una prioridad más baja a los manantiales degradados con bajo
valor de recursos y a los manantiales con menos valores en recursos y una mayor
perturbación, donde la restauración puede tener una influencia mínima sobre las
comunidades ribereñas y acuáticos (Sada y Pohlmann, 2002).
Para clasificar la prioridad de restauración de los manantiales, se evalúa cada
elemento de la matriz y se suman los valores de clasificación para todos los elementos
(Sada y Pohlmann, 2002).
Figura 4. Elementos y valores de clasificación de Matriz II.
Los elementos para la Matriz I y II presentes en las Figuras 3 y 4 se describen a
continuación:
141. Los manantiales con plantas raras o especies crenobiónicas se clasifican con 10 y
los manantiales sin especies raras se clasifican con 0.
2. La rareza en el paisaje es una escala subjetiva de densidad en todo el paisaje.
3. La longitud es la distancia en metros del arroyo de manantial desde la fuente hasta
el final del flujo continuo de agua superficial.
4. El fregado se basa en el potencial de fregado debido a las inundaciones. El fregado
frecuente puede tener un menor valor de los recursos y potencial de recuperación.
5. La persistencia es la presencia a largo plazo de agua superficial.
6. La amenaza es una evaluación subjetiva de la probabilidad de que las actividades
actuales degraden aún más al manantial, la calidad del recurso o mantenerlo en una
condición degradada. Las amenazas altas generalmente significan que un resorte será
más difícil de restaurar. Las bajas amenazas sugieren que los administradores de
tierras pueden desear mantener el manantial en su condición.
7. La propiedad es privada, estatal o federal (terrenos públicos).
8. Usos en conflicto es una clasificación subjetiva de cómo los usos actuales entran en
conflicto con los objetivos de gestión. En Spring Mountains, hay tres tipos principales
de usos conflictivos: 1) pastoreo introducido, 2) diversiones y 3) recreación. Si no
ocurre ninguno de estos, la clasificación es 0. Si uno de estos usos conflictivos está
presente la clasificación es 7. Si hay dos usos en conflicto, la clasificación es 5, y si
hay tres presentes la clasificación es 2.
9. Las calificaciones de las condiciones del hábitat para manantiales moderadamente
perturbados es más alta porque las actividades de restauración son más necesarias
que en resortes intactos. Los manantiales muy perturbados reciben una clasificación
más baja porque en muchos de ellos la restauración es un proceso a muy largo plazo
y requiere recursos sustanciales.
10. La recuperabilidad incluye los aspectos físicos y biológicos necesarios para
recuperar un manantial. No incluye costos, viabilidad, necesidades de personal o
consideraciones políticas (Sada y Pohlmann, 2002).
152.8 Antecedentes
Hay casi 4,000 manantiales conocidos en la región de Sky Island en el sur de Arizona
y probablemente el mismo número o más en Sonora (Sky Island Alliance, 2021). Desde
2012, el personal y los voluntarios de Sky Island Alliance han examinado más de 350
manantiales en los EEUU. Y México, han realizado un monitoreo a largo plazo de 16
manantiales, han instalado más de 700 estructuras de control de erosión de rocas
sueltas para mejorar la salud de las cuencas hidrográficas, han convocado a expertos
para desarrollar proyectos regionales de estudio y protección de manantiales, han
capacitado a grupos de administradores de manantiales con métodos de ciencias de
la conservación anualmente y han llevado cabo docenas de proyectos de
administración para mejorar el hábitat de manantiales (Sky Island Alliance, 2021).
En México existen muchas especies acuáticas micro-endémicas; estas constituyen
una de las más altas prioridades para la conservación de la biodiversidad en el país,
especialmente porque los entornos acuáticos han resultado seriamente dañados por
contaminación, alteración de cauces, interrupción del flujo de agua, acumulación no
natural de sedimentos, disminución del oxígeno disuelto, alteración de los ciclos
hidrológicos naturales y otros factores (Sánchez, Herzig, Peters, Márquez y
Zambrano, 2007).
Estudios taxonómicos durante los últimos 120 años han encontrado una gran cantidad
de plantas endémicas, vertebrados y macroinvertebrados asociados con manantiales
de tierras áridas en todo el oeste de Norteamérica (Orozco, 2016).
En un formulario de 505 manantiales en todo el norte de Nevada, Sada et al. (1992)
encontraron más del 85% de manantiales fueron moderadamente o muy perturbados
por ganadería y desviación. Menos del cinco por ciento de manantiales no se vieron
afectados por disturbios humanos.
2.9 Planteamiento del Problema
A pesar de la importancia y las amenazas a estos recursos, los manantiales aún no
han recibido atención o protección sustancial de los gestores del agua o de recursos
naturales ni de los creadores de políticas. Poca atención se les ha prestado a los
ecosistemas de manantiales en cualquier revisión técnica importante o libro de texto
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