Domínguez-Hurtado, Soto-Valero, Machado-Montes de Oca, and Salmón-Cuspinera: Influencia de factores meteorológicos en la acuicultura de aguas interiores
Artículo Originalhttp://opn.to/a/QW9lZ

Influencia de factores meteorológicos en la acuicultura de aguas interiores

Influence of meteorological factors in aquaculture of inland waters


RESUMEN

Con el objetivo de caracterizar variables y fenómenos meteorológicos relevantes que afectan la acuicultura de aguas interiores se seleccionaron embalses de la provincia de Villa Clara y Santiago de Cuba. Para determinar la influencia de las variables se estudiaron la temperatura del agua (oC) y la concentración de oxígeno (mg·L −1 ) a diferentes profundidades y desde el punto de vista meteorológico, temperaturas extremas del aire (máxima y mínima) (oC), temperatura media del aire (oC), humedad relativa del aire (media diaria, extremos) (%), nubosidad (octavos de cielo cubierto), acumulado de precipitaciones (mm) y velocidad del viento (m·s−1). Se consideraron los rangos térmicos de las especies comerciales claria (Claria gariepinus), tilapia (Géneros Oreochromys y Tilapia), tenca (Tinca tinca L.) y carpa (Cyprinus carpio L.). Se observó que los fenómenos meteorológicos con mayores impactos negativos resultaron las lluvias intensas y la sequía. Se presentaron rangos de temperatura del agua adecuados para el desarrollo de las cuatros especies. Además se constató que esta variable tiene una asociación positiva tanto con la temperatura del aire (extremas y medias) como con el acumulado de precipitaciones. También se observó una correlación negativa entre la humedad relativa del aire (extremos y medios) y la velocidad del viento.


ABSTRACT

In order to characterize variables and relevant meteorological phenomena that affect inland aquaculture, reservoirs from Villa Clara and Santiago de Cuba province were selected. To determine the influence of the variables, water temperature (oC) and oxygen concentration (mg • L-1) were studied at different depths and from the meteorological point of view, extreme air temperatures (maximum and minimum) (oC), average air temperature (oC), relative humidity (average daily, extremes) (%), cloudiness (eighth of covered sky), accumulated precipitation (mm) and wind speed (m • s-1). The thermal ranges of the commercial species clary (Claria gariepinus), tilapia (Oreochromys and Tilapia), tench (Tinca tinca L.) and carp (Cyprinus carpio L.) were considered. It was observed that the meteorological phenomena with greater negative impacts resulted in heavy rains and drought. Water temperature ranges suitable for the development of the four species were presented. In addition, it was found that this variable has a positive association both with the air temperature (extreme and medium) and with the accumulated rainfall. A negative correlation was also observed between the relative humidity of the air (extremes and means) and the wind speed.


INTRODUCCIÓN

La acuicultura (o acuacultura) es la cría de organismos acuáticos en entornos de agua dulce o salada y es considerada como una actividad agrícola, a pesar de las diferencias. Esta también recibe el impacto de las variaciones en el clima y el tiempo atmosférico. De acuerdo con Cochrane, et al., (2012) el cambio climático, al producir trastornos en las redes tróficas marinas y de aguas dulces, altera la estacionalidad de algunos procesos biológicos. Además, el riesgo de invasiones de especies y la difusión de enfermedades de transmisión vectorial se encuentran identificados como consecuencias de estas modificaciones.

Mari (1982) señala dentro de las problemáticas que afectan la acuicultura en aguas interiores, específicamente dentro de los factores técnicos, que “los embalses cubanos en su mayoría sirven como control y almacenamiento del agua, por lo que pueden situarse como del tipo multipropósito. El nivel de las aguas fluctúa considerablemente, en dependencia de las condiciones climatológicas propias de la región y de la demanda que existe”.

Aunque los datos meteorológicos son actualmente usados en cría de peces, sólo se cuentan algunos intentos de organizar las acciones para la adquisición y aplicación de estos de manera tal que también puedan servir como una herramienta para la práctica de dicha actividad y a su vez; se conviertan en parte del entrenamiento de los científicos dedicados a esta rama (World Meteorological Organization (WMO), 2013). Se hace necesario organizar los esfuerzos para definir las relaciones entre los datos meteorológicos y la producción agrícola y acuícola. En la pesca, la mayor prioridad quizás está dada en predecir la influencia que tiene los efectos del cambio climático sobre la producción.

En la acuicultura, el énfasis debe estar orientado a desarrollar mayores conocimientos de las relaciones entre variables meteorológicas, calidad de las aguas y la producción. Algunos temas particularmente importantes incluyen el efecto de la circulación inducida del viento sobre la calidad del agua; el desarrollo de servicios que pudieran arrojar información sobre modelos de oxígeno disuelto para incorporarlos a la información de pronóstico del tiempo y la aplicación de nuevas tecnologías para medir la biomasa de fitoplancton, tal como imágenes satélite, modelos predictivos de las conductas de alimentación de los peces basados en los datos meteorológicos y la calidad de las aguas, o variaciones a más corto plazo en la temperatura del agua sobre el crecimiento de las especies cultivadas (World Meteorological Organization (WMO), 2013).

A nivel mundial, al igual que en Cuba, si bien existen estudios que vinculen la influencia del tiempo atmosférico y el clima sobre la acuicultura y pesca, estos fundamentalmente se centran en el medio marino. La Sociedad Internacional de Meteorología Agrícola solamente menciona los ejemplos de aplicaciones en la India donde los investigadores de este país afirman que un prolongado fotoperiodo mejora la fertilidad de la hembra adulta Catla (Catla catla F. Hamilton, 1822), la carpa india de agua dulce (International Society of Agriculture Meteorology (INSAM), 2015). En Cuba, se encuentran las investigaciones llevadas a cabo por Fonticiella (2010) relacionadas con la evaluación de catástrofes en la acuicultura, para los casos de afectaciones por lluvias intensas y el análisis de Silveira (2010), quien describe la sequía como emergencia ambiental importante, en particular en la acuicultura cubana e ilustra algunos de los efectos que ocasionan eventos intensos de este tipo en la cría de los animales acuáticos. Otras experiencias aplicadas a la maricultura en el ámbito nacional pueden encontrarse en los trabajos de García (1976); Alfonso et al. (1955), Hernández et al. (1995), Alfonso et al. (2000), Hernández (2002), Puga et al. (2010), Betanzos et al. (2010), Piñeiro y Cobas (2010), Pérez - Santos (2011), Garcés et al. (2012), Alzugaray (2015), Garcés - Rodríguez et al. (2016) y Masjuán et al. (2017).

De ahí que se ha planteado que con el conocimiento de las causas y consecuencias de los efectos de los fenómenos y las variables meteorológicas sobre la acuicultura en Cuba, es posible trazar las estrategias y medidas para adaptarse a los mismos. Entonces, el objetivo de este trabajo es caracterizar las variables y fenómenos meteorológicos relevantes que afectan dicha actividad.

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se desarrolló en el Centro Meteorológico Provincial de Villa Clara y para el mismo se analizaron embalses de esta provincia y de Santiago de Cuba, cuyas características aparecen en la tabla 1.

En la tabla 2 se resumieron los períodos analizados por cada uno de los embalses.

Se presenta a continuación una descripción general de los embalses objeto de estudio. No se tomaron como referentes los sistemas de explotación de agricultura familiar (acuicultura popular), por lo que los análisis se enfocaron hacia áreas de la producción estatal. Las mismas cuentan con las mayores producciones tanto de captura como de rendimientos, presentan las mejores características para el alevinaje, cría intensiva y extensiva y explotación de las especies que se cultivan en la zona, entre ellas citamos tilapias (Oreochromis spp.), tencas (T. tinca L.), clarias (Clarias spp.), amuras (Ctenopharyngodon idella) y carpas (C. carpio L.).

Descripción de las áreas de estudios
Provincia Villa Clara

Embalse Agabama

Se localiza a 14 km al SSE de la ciudad de Santa Clara. Posee un espejo de 0.37 km2 y un volumen 4 hm3. Represa las aguas del río Agabama. Sin referencias respecto a pesca deportiva (León, 2011).

Embalse Hanabanilla

La presa Hanabanilla fue construida en el año 1960. Es el principal suministrador de agua de las provincias de Cienfuegos y Villa Clara. Presenta un área de cuenca de 191.6 km2, con un largo de cortina de 0.420 km y un nivel de agua normal de 286 hm3. Es considerada una presa de tipo mixta, porque además de abasto de agua se dedica al riego y al cultivo de peces. En ella se localiza además la trucha (Micropterus salmoides floridanus) de interés para la pesca deportiva (Pis et al., 2008).

Embalse Manicaragua

Se encuentra situado en la provincia de Villa Clara, a 44 km de la capital de la misma hacia el sur. Abastece de agua a la población del municipio del mismo nombre.

Embalse Minerva

Se construyó en 1975, con una capacidad inicial de 123 millones de m³ de agua, que han disminuido considerablemente, debido entre otros fenómenos, al asolvamiento o colmatación del vaso por deposición de sedimentos en su fondo. Se encuentra situada a las afueras y al este de la ciudad de Santa Clara, en la carretera que conduce a Camajuaní, en la provincia de Villa Clara. En las aguas de la presa se hallan tilapias, truchas, carpas, crisoles, tencas, peces gato y barbudos, los cuales incursionan por el río. En este, hay también biajacas. En su centro de observan cayos con restos de bosques, relictos de la inundación del valle por el espejo de agua (Ameliah, 2015)

Embalse Palmarito

Ubicado en la parte alta de la cuenca en el río Sagua la Grande, en el lugar conocido como Palmarito, a unos 10 km al suroeste de la ciudad de Santa Clara, provincia de Villa Clara. Su objetivo inicial fue el riego de caña, siendo posteriormente modificado como una fuente potencial de entrega en el abasto a Santa Clara con vistas a la desvinculación futura del Sistema de Abasto desde el embalse Paso Bonito proveniente de la provincia de Cienfuegos por estar deteriorado y poseer altos consumo energético y baja eficiencia en el suministro de agua debido a las sistemáticas roturas en las conductoras (Álvarez et al., 2017).

El embalse posee una cortina de núcleo con 2426 m de longitud y altura máxima de 29.0 m, con una estación de bombeo ubicada en la cola del embalse con un volumen muerto para esta actividad de 25 hm3 (Portal, 2017; Álvarez et al., 2017).

Provincia Santiago de Cuba

Embalse Protesta de Baraguá

Ubicada en el municipio Mella y se alimenta de las aguas del río Cauto. La capacidad total de este embalse alcanza los 250 hm3, mientras que su capacidad útil es de 209 hm3. Fue terminada en 1980 y su propósito, básicamente agrícola, se dirige hacia los cultivos de arroz y caña. En ella se localiza la Unidad Empresarial de Base (UEB) ACUINOR Municipio Mella (Lora, 2018).

Embalse Carlos Manuel de Céspedes

Localizada en el municipio Contramaestre, recibe aguas del río del mismo nombre. Tiene una capacidad total de 245 hm3 y útil de 215 hm3. Se terminó en 1967 y sus propósitos fundamentales son el abasto a la población y la agricultura (Lora, 2018).

Análisis de los fenómenos meteorológicos

Se realizó una revisión bibliográfica sobre los antecedentes nacionales e internacionales más actuales, para lo cual se consultaron diferentes fuentes de información (normas, reportes técnicos, revistas especializadas, memorias de conferencias y simposios). Además, se realizaron visitas técnicas a los embalses objeto de estudio.

Caracterización de las variables meteorológicas

Evaluación de las características térmicas

La caracterización de los perfiles térmicos en los embalses se hizo a partir de los datos de temperatura del agua, para lo cual se tomaron muestras in situ en la superficie y a continuación metro a metro hasta el fondo en un perfil ubicado en el punto de toma del embalse.

Para el análisis de la variable se consideraron los rangos térmicos de las especies comerciales claria (Claria gariepinus), tilapia (Géneros Oreochromys y Tilapia), tenca (Tinca tinca L.) y carpa (Cyprinus carpio L.). El criterio para la selección se sustentó en los volúmenes comerciales declarados por la Oficina Nacional de Estadísticas e Información (ONEI) (Centro de Gestión de la Información Económica, Medioambiental y Social, 2016).

Evaluación del oxígeno de los embalses

Se emplearon las variables:

  • Año,

  • Mes,

  • Día,

  • Profundidad (m)

  • Concentración de oxígeno disuelto (mg·L-1)

Para la toma de muestras se siguió el procedimiento anterior y el oxígeno disuelto se determinó por el método Winkler1. Para la evaluación de las consecuencias de la concentración del gas sobre los animales se empleó la clasificación propuesta por Goyenola (2007), la cual se muestra en la tabla 3.

Se calcularon los estadísticos descriptivos para cada uno de los embalses

Relación entre variables meteorológicas

Este análisis se desarrolló utilizando como referencia el embalse Minerva, seleccionado por su proximidad a la estación 78343 (tabla 4).

Las variables meteorológicas seleccionadas fueron:

  • Temperaturas extremas del aire (máxima y mínima) (oC),

  • Temperatura media del aire (oC),

  • Humedad relativa del aire (media diaria, extremos) (%),

  • Acumulado de precipitaciones (mm),

  • Nubosidad media (octavos de cielo cubierto),

  • Velocidad del viento (m s-1).

La escala temporal de trabajo fue diaria.

Se realizó un análisis de correlación de acuerdo con el coeficiente ρ de Spearman, que es más robusto y se recomienda si los datos no provienen necesariamente de una distribución normal bivariada. También se hizo un estudio de componentes principales para visualizar la relación de las variables medidas más correlacionadas.

El análisis de los datos fue desarrollado mediante la herramienta R de R Core Team (2018).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los principales fenómenos meteorológicos que impactan la producción acuícola en Cuba son las lluvias intensas (asociadas o no a ciclones tropicales) y la sequía. Lo anterior coincide con varios autores, quienes reconocen estos fenómenos como peligrosos para la actividad. En la figura 1 aparecen los niveles de captura de las especies de interés en Cuba.

En estudios desarrollados en la India por Dubey et al. (2017), según encuestas, los ciclones fueron los fenómenos que más afectaron la acuicultura de agua dulce; subsecuentemente a estos, las inundaciones costeras y la subida del nivel del mar, que condujeron acumulativamente a la intrusión de la salinidad, seguido por el aumento de las temperaturas y la sequía.

En el primero de los casos, la influencia de las lluvias intensas se manifiesta de múltiples formas en un reservorio que va desde el aporte desmesurado de materia orgánica e inorgánica al embalse, como los asolvamientos que produce y el lavado que hace del volumen total cuyas consecuencias no son fáciles de determinar (Fonticiella, 2010).

De acuerdo con este autor, la fuga de peces de los embalses por el aliviadero cuando ocurren altos vertimientos por intensas lluvias están determinadas en primer lugar por la cantidad de peces de todos los tamaños presentes en el embalse en el momento del evento y en segundo lugar por la intensidad del fenómeno meteorológico en sí, es decir por la cantidad de agua vertida en el tiempo de duración.

Por otra parte, entre los efectos de la sequía en la producción agrícola, la ganadería, la silvicultura y la pesca, que tienen una repercusión económica, se resalta dentro de los indicadores la pérdida de la producción pesquera: daño al hábitat de los peces, pérdida de peces y otros organismos acuáticos debido a la disminución de los flujos de agua (Ponvert-Delisle y Dámaso, 2016).

Durante intensas sequías, la poca disponibilidad de agua y como consecuencia la pobre calidad de la misma, influye negativamente en la producción de larvas y alevines para la piscicultura. En el caso de los reservorios objeto de estudio, para Agabama (provincia de Villa Clara), los muestreos correspondientes a mayo de 2013 y noviembre de 2016 no se realizaron debido a que este se encontraba deprimido.

La sequía limita las posibilidades de sembrado en embalses y microembalses con bajo volumen de agua, provoca la muerte de peces por esa causa y propicia la aparición de enfermedades. Se disminuyen en general las condiciones higiénicas, por la escasez de agua, lo que puede atentar con la inocuidad del producto final.

De acuerdo con el Departamento de Pesca y Acuicultura de la FAO (2012), entre los tipos de desastres que afectan al sector pesquero y acuícola, se citan catástrofes naturales tales como tormentas, ciclones con las consiguientes inundaciones y mareas, tsunamis, terremotos, sequías, crecidas y corrimientos de tierras. Específicamente para la región de Latinoamérica y el Caribe, dentro los mayores problemas enfrentados por la actividad se encuentran los de tipo ambiental y al referirse a la escasez o variación de los recursos hídricos, la acuicultura tendría que competir con otros usuarios del agua y del espacio, y en los casos de inundaciones o fenómenos extremos, los riesgos de esta industria se verán exponencialmente aumentados en cuanto a sus instalaciones, así como el escape de especies cultivadas e invasión de otras no deseadas (Rodríguez y Flores, 2014).

En los años analizados, del 2002 en adelante comenzó un periodo de sequía que se extendió hasta el 2004, reconocido como uno de los más intensos ocurridos hasta la fecha. El evento acontecido desde mayo del 2003 a abril de 2005 (24 meses consecutivos), constituye uno de los más intensos que se haya conocido, desde que se dispone de registros confiables de lluvia en el país, el cual tuvo un gravísimo impacto en amplios sectores de la sociedad, la economía y el medio ambiente. Estadísticas oficiales, afirman que los daños directos a la economía, originados por este evento rebasaron los 1.4 mil millones de dólares norteamericanos. El déficit del año hidrológico mayo 2004 - abril 2005, califica como el más significativo desde 1962 para Cuba y en particular para sus regiones central y oriental, mientras que el déficit acumulado en estos dos últimos años fue el más significativo para la región oriental, incluyendo Las Tunas (Ponvert-Delisle y Dámaso, 2016).

El mismo fue interrumpido por el paso de Dennis el 8 de julio de 2005, huracán categoría 4 que recorrió el sur de Cienfuegos con movimiento oeste noroeste con abundantes precipitaciones. Igualmente, septiembre y octubre de ese año fueron particularmente lluviosos.

En el 2006, el paso próximo de la tormenta tropical Ernesto, no tuvo mayores consecuencias para la actividad. En el 2007 no hubo afectaciones por ciclones tropicales hasta el 2008, donde la temporada fue clasificada como activa. Primeramente en agosto (17 y 18) se recibió la afectación de la tormenta tropical Fay, cercana a Matanzas, la cual no provocó reportes de viento notables, pero si lluvias intensas. Posteriormente la proximidad del huracán Gustav provocó algunas lluvias, al que le siguió Ike con acumulados relevantes. El periodo comprendido entre los años 2009, 2010, 2011 se produjo un proceso de sequía.

Luego, durante mayo de 2012, como evento meteorológico de interés para la acuicultura se produjeron lluvias intensas, no asociadas al paso de ciclón y posteriormente el ciclón Sandy, organismo que si bien no afectó directamente a la provincia de Villa Clara, se unió a los efectos de un frente en disipación al norte de la región central, que se estacionó, seguido por el retorno anticiclónico.

En la tabla 5 se muestran los valores de los estadígrafos descriptivos por embalses para la provincia de Villa Clara.

Esta variable disminuye a medida que aumenta la profundidad y para sus variaciones interanuales el valor de significación de F en la tabla de ANOVA (ver tabla 6) es inferior a 0.001. Entonces, se rechaza la hipótesis de que las medias son iguales, por lo que en todos los embalses estudiados existen diferencias significativas entre los años analizados.

Estas variaciones pueden ser atribuidas a las particularidades descritas en el acápite anterior. De acuerdo con Sánchez (2000) citado por Comas et al. (2017), el embalse Hanabanilla sigue un patrón de distribución térmica de tipo monomíctico y si se tienen en cuenta las características físico - químicas del agua, lo clasifica como oligotrófico - mesotrófico.

En la tabla 7 aparecen los rangos de temperatura por especies de interés, los cuales fueron empleados para la evaluación del estrés físico ocasionado por los cambios en esta variable sobre algunas especies de interés comercial.

Auro y Ocampo (1999) mencionan que los efectos de valores de temperatura por arriba o abajo del rango de seguridad en los peces ha sido muy estudiado, aunque es probable que dicha consecuencia se deba a la disminución del oxígeno disuelto en el agua, cuando la temperatura se eleva. Estos autores señalan que el epitelio lamelar de las branquias se presenta encogido y las células pilares colapsadas cuando se expuso a la tilapia, a algunos cyprinodóntidos, a la perca y a la trucha Arcoiris, a temperaturas entre 30°C y 45ºC. En el presente caso, las especies estudiadas se desarrollan en un rango térmico amplio y para la tilapia, esto concuerda con lo planteado por Cantor (2007), quien clasifica a la especie como euriterma.

Otra característica observada es que la amplitud de la oscilación térmica en los embalses estudiados se encuentra dentro de los intervalos óptimos para el desarrollo de las especies seleccionadas, según las categorías revisadas en la literatura. De ahí que si se atiende a la temperatura del agua, no deben esperarse efectos meteoro - trópicos negativos sobre los animales y por tanto, sobre los indicadores productivos.

En la tabla 8 aparecen los estadígrafos descriptivos para la disponibilidad de oxígeno por embalses.

En general, se observó al explorar la relación entre la cantidad de oxígeno con las demás variables que existe correlación significativa entre el gas y la profundidad a medida que se desciende en profundidad disminuye la cantidad del mismo. Respecto a la temperatura hay correlación positiva con la cantidad de oxígeno. No obstante las características comunes, existen particularidades por embalses.

Para el embalse Agabama, la media de esta variable es de 3.40 mg·L −1 con una desviación típica de 2.02 mg·L −1, oscila desde los 0.20 hasta los 10 mg·L −1 y respecto a la profundidad de la presa esta se encuentra entre los 0 hasta los 26 m.

Mayo resultó el mes más favorable de acuerdo con la evaluación de la disponibilidad de oxígeno. Se observa una concentración de situaciones de hipoxia mayor en los meses de noviembre respecto los meses de mayo, en detrimento de las buenas condiciones. No se notaron eventos de anoxia en ninguno de los periodos analizados.

La presa Hanabanilla muestra una media de 4.82 mg L −1 con una desviación típica de 2.18 mg·L −1. Esta variable oscila desde los 0 hasta los 10 mg.L −1 y respecto a la profundidad de la presa esta se encuentra entre los 0 hasta los 32 m.

Es este embalse el único de los analizados donde se observaron tres eventos de anoxia (tabla 9), todos ocurridos durante el mes de mayo.

De acuerdo con la literatura, dentro de las causas posibles de anoxia en la mayoría de los casos, el oxígeno no puede llegar a los niveles más profundos por una barrera física.

Desde el punto de vista meteorológico, el día 12 del mes citado ocurrieron aislados chubascos en el interior y sur de las regiones occidental y oriental, más escasos en el resto del territorio. Esta situación estuvo en correspondencia con los procesos convectivos asociados al calentamiento diurno y a la convergencia de las brisas, por lo que no ofrece elementos a los cuales pueda atribuirse la situación descrita; sin embargo, de acuerdo con el estado general, durante el día 20 de 2013 se reportaron lluvias asociadas al calentamiento vespertino, la convergencia de brisas en la tarde y estimuladas por el alto contenido de humedad en los niveles bajos de la troposfera. Dadas las diferencias, no se puede ser concluyente respecto a la vinculación entre la situación meteorológica y los eventos anóxicos.

Los estadísticos descriptivos para la presa Manicaragua muestran una media de 4.17 mg·L −1 con una desviación típica de 2.01 mg L −1, esta variable oscila desde los 0.80 hasta los 11 mg L −1, respecto a la profundidad de la presa; esta se encuentra entre los 0 hasta los 12 m. Respecto a la evaluación de la variable, al igual que sucede con los envases anteriores, predominan las condiciones de hipoxia en los dos momentos del año mostrados en la figura (mayo y noviembre). Específicamente en el quinto mes del año se favorecen las condiciones evaluadas como aceptables en comparación con el mes de noviembre. También en este embalse puede distinguirse que en ambos periodos del año existen buenas circunstancias en cuanto a la disponibilidad de oxígeno en el agua.

La media de la disponibilidad de oxígeno es de 4.72 mg·L −1 para el caso de la presa Minerva, con una desviación típica de 2.11 mg·L −1, esta variable oscila desde los 0.40 hasta los 9.80 mg L −1, respecto a la profundidad de la presa, que se encuentra entre los 0 hasta los 28 m.

Desde el punto de vista de evaluación de condiciones mediante esta variable, para el caso del envase Minerva se observa un predominio de condiciones aceptables. Para este reservorio, las condiciones de hipoxia disminuyen en el mes de noviembre respecto al mes de mayo y aumenta las evaluadas como buenas.

La media de la cantidad de oxígeno es de 5.7 mg L −1 con una desviación típica de 1.03 mg·L −1, esta variable oscila desde los 3.40 hasta los 9.40 mg·L −1, respecto a la profundidad de la presa esta se encuentra entre los 0 hasta los 12 m.

Para el caso del embalse Palmarito, la distribución por rango de la concentración de oxígeno disuelto mantiene las buenas condiciones en los meses de mayo y noviembre. En este último mes se observa un incremento de las condiciones de hipoxia y la desaparición de las buenas condiciones si se compara con los meses de mayo.

Resultados similares obtuvieron Betancourt et al. (2009) en el análisis de los patrones de distribución temporal de algunas variables físicas y químicas en el embalse Paso Bonito, Cienfuegos, Cuba.

Otro indicador del estado trófico del sistema lo constituye la concentración de O2. En aguas eutróficas poco profundas, el oxígeno no suele decaer peligrosamente en profundidad ya que la turbulencia producida por el viento es capaz de distribuir este gas por toda la capa de agua, aunque el sedimento permanezca anóxico En lugares con diferencias térmicas marcadas entre el día y la noche el transporte vertical de O2 puede hacerse durante la noche cuando las aguas oxigenadas de la superficie se enfrían y descienden hacia el fondo. Sin embargo, cuando aumenta la profundidad, el riesgo de formación de un hipolimnion anóxico estable también aumenta. En los sistemas hipereutróficos el oxígeno se encuentra sobresaturado en superficie, pero la acumulación de materia orgánica y su respiración en el fondo es tan elevada que se puede llegar a valores críticos de anoxia, incluso a unos pocos metros de profundidad (Alonso, 1984).

El efecto de la temperatura sobre el consumo de O2 mostró una relación directamente proporcional, es decir, a mayor temperatura del agua se presentó mayor consumo de O2 (Valbuena y Cruz, 2014). La temperatura del agua puede afectar la obtención de O2 por parte de los peces de tres diferentes formas: (i) Provocando un aumento del metabolismo y por lo tanto de los requerimientos de O2; (ii) Disminuyendo la solubilidad del gas de forma que los animales deban bombear más cantidad de agua a través de las branquias para obtener la misma cantidad de O2 y, (iii) Afectando negativamente la afinidad de la hemocianina por el O2, lo cual incrementa la necesidad de O2 en el torrente circulatorio del pez (Sastre et al., 2004).

Relación con variables meteorológicas

El grado de asociación entre variables resultante del análisis de correlación se muestra en la figura 2.

Las asociaciones obtenidas son bajas; debe tenerse en cuenta que las variables fueron obtenidas en condiciones naturales. Las relativas al embalse muestran asociaciones negativas con la profundidad, mucho más manifiesta en el caso del oxígeno disponible. Tales observaciones coinciden con Ramírez (2000), quien plantea, refiriéndose a la transferencia calórica, que en cuerpos de agua poco profundos, debido a que la mayoría del calor es absorbido en las aguas epilimnéticas, una buena parte del mismo es rápidamente devuelto a la atmósfera durante la noche, mas que mezclado en las capas profundas y retenido, determinando así las cargas calóricas anuales; mientras que las aguas profundas tienen una limitada participación, sobre todo en lagos profundos.

La temperatura del agua se encuentra positiva y fuertemente relacionada con la temperatura del aire, tanto en sus valores extremos como medios. En menor grado, también se relaciona positivamente con el acumulado de precipitaciones. La humedad relativa del aire en sus valores extremos conjuntamente con la velocidad del viento tiene correlaciones negativas débiles con la temperatura del agua. Con la nubosidad media no se observó asociación alguna.

Por otra parte, la concentración de oxígeno en el agua solamente muestra débiles asociaciones con la temperatura del aire (extremas). Estas variables son inversamente proporcionales, lo cual ha sido observado por varios autores como Massol (2002) y Paredes et al., (2013). No obstante, la relación inversa entre temperatura y la concentración de oxígeno disuelto puede verse alterada en ambientes naturales por efecto de los procesos de fotosíntesis y respiración. El oxígeno disuelto es un gas muy relevante en dinámica del agua, su solubilidad, es función de varios factores: temperatura, presión, coeficiente de solubilidad, tensión de vapor, salinidad y composición fisicoquímica del agua, también reportó que el porcentaje de saturación del oxígeno de una agua, depende de la turbulencia, de la superficie de contacto entre el gas y el agua (Álvarez et al., 2008).

Además, los cambios estacionales generan alteraciones significativas en la temperatura de los cuerpos de agua. Dichas modificaciones en temperatura tendrían a su vez, un efecto sobre los niveles de oxígeno disuelto. Aumentos en la temperatura del agua traen como consecuencia una disminución en los niveles de oxígeno disuelto.

La visualización del análisis de componentes principales aparece en la figura 3. Además, se muestran las contribuciones por dimensiones (factores) en los gráficos de barra a continuación. En la representación, las variables (simbolizadas como vectores desde el origen, rematados en flecha) correlacionadas positivamente se agrupan juntas, mientras que las variables negativamente correlacionadas se ubican en lados opuestos del origen de la trama (cuadrantes opuestos). Al mismo tiempo, la distancia entre las variables y el origen mide la calidad de las variables en el mapa de factores. El nivel de contribución varía de acuerdo con los colores de las variables.

La línea roja discontinua en los gráficos de barras (Dim - 1, Dim - 2) indica la contribución promedio esperada. Si la contribución de las variables fuera uniforme, el valor esperado sería 1 longitud variables = 1 10=10% . Para un componente dado, una variable con una contribución más grande que este límite podría considerarse como importante para contribuir al componente.

Se emplearon dos componentes principales que explican el 51.8% de la variabilidad total de los datos. La componente principal I (Dim - 1) fue la que explicó la mayor proporción de variabilidad (30.7%), para un 21.1% de la Dim - 2.

En la dimensión 1 (Dim - 1), las variables con las mayores contribuciones son la temperatura máxima, mínima y media del aire, conjuntamente con la humedad relativa mínima y media del aire. En la dimensión 2 (Dim - 2) contribuyen mayormente el acumulado medio de precipitaciones, la nubosidad media, la humedad relativa y media mínima del aire.

Los resultados obtenidos desde el criterio práctico para la acuicultura en embalses o presas, pueden contribuir a la mejora en los procesos de planificación, específicamente los planes de producción. Aunque la producción acuícola puede afectarse por disímiles causas de carácter natural, tecnológico o sanitarios, desde el punto de vista agrometeorológico, el énfasis debe estar orientado a desarrollar mayores conocimientos de las relaciones entre variables meteorológicas, calidad de las aguas y la producción.

CONCLUSIONES

  1. Los principales fenómenos meteorológicos que impactan la producción acuícola en Cuba son las lluvias intensas (asociadas o no a ciclones tropicales) y la sequía.

  2. Durante los periodos estudiados, en todos los embalses la temperatura de agua no constituye un factor limitante para el desarrollo de las especies seleccionadas, pues se encuentra dentro de los rangos adecuados para las mismas.

  3. Solo en un embalse de los analizados, la concentración de oxígeno disponible no supera los 11.0 mg·L −1 . Además se observó prevalencia de condiciones de hipoxia en tanto en Manicaragua como en Agabama; mientras que en el resto (Minerva, Palmarito y Hanabanilla) predominan las buenas condiciones. Solamente en Hanabanilla se observan condiciones de anoxia.

  4. La temperatura del agua tiene una asociación positiva tanto con la temperatura del aire (extremas y medias) como con el acumulado de precipitaciones; mientras que se observó una correlación negativa entre los valores de la humedad relativa del aire (extremos y medios) y la velocidad del viento. La nubosidad, aunque muestra asociaciones positivas con la temperatura del agua y la concentración de oxígeno, no fue estadísticamente significativa.

  5. El análisis multivariado mostró que la temperatura del aire a escala diaria, tanto en sus valores medios como extremos, la humedad relativa del aire fueron las variables más significativas para explicar la variabilidad en el embalse estudiado.

Referencias

1 

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NOTAS

1La muestra obtenida se trata con sulfato manganoso (MnSO4), hidróxido de sodio (NaOH) y yoduro de potasio (KI), estos dos últimos reactivos combinados en una solución única. Finalmente se acidifica con ácido sulfúrico (H2SO4). Inicialmente se obtiene un precipitado de hidróxido manganoso, Mn(OH)2, que se mezcla con el OD presente en la muestra para formar un precipitado carmelito de hidróxido mangánico, MnO(OH)2. Con la acidificación, el hidróxido mangánico forma el sulfato mangánico que actúa como agente oxidante para liberar yodo del yoduro de potasio. El yodo libre es el equivalente estequiométrico del OD en la muestra (Ramos et al., 2002).

 

 

 

 


Los autores de este trabajo declaran no presentar conflicto de intereses.

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