Puyehue Cordón –Caulle: post-eruption analysis of changes in stream benthic fauna of Patagonia

Mailén Elizabeth Llallement; Santiago M. Juárez; Patricio J. Macchi; Pablo H. Vigliano

doi:10.25260/EA.14.24.1.0.38

Autores/as

Mailén Elizabeth Llallement Facultad de Agronomía. Universidad de Buenos Aires
Santiago M. Juárez
Patricio J. Macchi
Pablo H. Vigliano

DOI:

https://doi.org/10.25260/EA.14.24.1.0.38

Resumen

Ecología Austral, 24:64-74 (2014)

Las erupciones volcánicas son los fenómenos naturales con las consecuencias más variadas y complejas, y tienen efectos importantes en ambientes tanto terrestres como acuáticos. El 4 de junio de 2011, el complejo volcánico Puyehue Cordón-Caulle (2.236 msnm, 40 º 32 'S, 72 º 2' W, Chile) entró en erupción, eyectando el primer día 950 millones de toneladas de cenizas hacia la atmósfera. Debido al predominio de vientos del oeste, 24 millones de hectáreas de la Patagonia Argentina fueron cubiertas gradualmente de ceniza. Para explorar cómo se vieron afectados por la caída de ceniza arroyos del noroeste de Patagonia y los posibles procesos de recuperación de la calidad del agua y de las comunidades de macroinvertebrados bentónicos se seleccionaron tres arroyos. Los arroyos seleccionados correspondieron a tres niveles de depositación de ceniza (i.e. máximo, intermedio y mínimo). En cada arroyo se seleccionaron dos sitios de muestreo, donde se midieron: pH, conductividad, sólidos totales disueltos (STD) y turbidez (NTU) y se tomaron muestras de macroinvertebrados durante los veranos de 2012 y 2013. Luego de la erupción volcánica se observaron cambios ambientales relacionados con la cantidad de ceniza eyectada y depositada en las áreas más cercanas al volcán. Cambios en la calidad del agua debido a la caída de ceniza se vieron reflejados en bajos valores de densidad, índices EPT (Ephemeroptera, Plecoptera y Trichoptera) y BMPS (Índice de Monitoreo Biótico de Arroyos de Patagonia), principalmente en los arroyos más cercanos al volcán. Luego de dieciocho meses, las densidades, composición de taxones y estructuras de tramas tróficas de los arroyos estudiados no eran comparables con las de otros arroyos previamente estudiados en la región. El análisis exploratorio sugirió que el mayor impacto fue consecuencia de la deposición de ceniza en términos de cantidad y proporciones de tamaño de partícula.

Citas

ALBARIÑO, RJ. 1994. Análisis de la fracción macrozoobéntica de un cuerpo lótico andino. Tesis de Licenciatura. CRUB-UNComahue. Argentina. 66p.

ANDERSON, NH. 1992. Influence of disturbance on insect communities in Pacific Northwest streams. Hydrobiol., 248: 79–92.

ANNEN, C & JJ WAGNER. 2003. The impact of volcanic eruptions during the 1990s. Nat. Hazards., 4: 169–75.

ANTOS, JA & DB ZOBEL. 2005. Plant responses in forests of the tephra-fall zone. p. 47–58. In: Dale VH, Swanson FJ, Crisafulli CM, (eds). Ecological responses to the 1980 eruption of Mount St. Helens. New York, NY: Springer.

ARENDT, W; D GIBBONS & G GRAY. 1999. Status of the volcanically threatened Montserrat Oriole Icterus oberi and other forest birds in Montserrat. West Indies Bird Conserv. Int., 9:351-372.

ARMITAGE, PD; D MOSS; JF WRIGHT & MT FURSE. 1983. The performance of a new biological water quality score system based on macroinvertebrates over a range of unpolluted running water sites. Water Res., 17:333–47.

BEAMUD, G; M DIAZ; GD BAFFICO; PF TEMPORETTI & FL PEDROZO. 2012 Calidad de aguas en la zona del complejo volcánico Cordón Caulle de Junio de 2011. En Informe de Avance Efectos de la Caída de Cenizas del Complejo Volcánico Puyehue (CPCC) Sobre la Región del Lago Nahuel Huapi. Convenio de Asistencia Técnica Centro Regional Universitario Bariloche (Universidad Nacional del Comahue). Legislatura del Neuquén. Mayo 2012. 142 pp.

BESOAIN, ME. 1985. Los suelos. In: Suelos volcánicos de Chile. J. Toso. Santiago de Chile, Instituto Investigaciones Agropecuarias (INIA), Ministerio de Agricultura, pp 25-106.

BURIA, LM. 2007. Efecto de la depredación en la estructuración comunitaria del zoobentos en ambientes lóticos Norpatagónicos. Tesis Doctoral. Universidad Nacional del Comahue-CRUB. Argentina. 188 pp.

BUTELER, M; T STADLER, GP LÓPEZ GARCÍA; MS LASSA; D TROMBOTTO LIAUDAT; P D’ADAMO ET AL. 2011. Propiedades insecticidas de la ceniza del complejo volcánico Puyehue-Cordón Caulle y su posible impacto ambiental. Rev. Soc. Entomol. Argent., 70:149-156.

CANEIRO, A; L MOGNI, A SERQUIS, C COTARO, D WILBERGER ET AL. 2011. Análisis de cenizas volcánicas Cordón Caulle. Informe Cenizas Volcánicas. Comisión Nacional de Energía Atómica Junio de 2011. 7 pp.

CARIGNANO, L & C RAVASI. 2011. Análisis físico químico Aguas de suministro de agua potable Cenizas Volcán Puyehue. INVAP División Ingeniería de Procesos C289-CCAA-9IPCA-006-A- 5pp.

CARRERA, C & K FIERRO. 2001. Manual de monitoreo. Los macroinvertebrados acuáticos como indicadores de la calidad del agua. Editorial Eco Ciencia. Quito, Ecuador. 67 pp.

CARVALHO, EM & VS UIEDA. 2006. Colonization routes of benthic macroinvertebrates in a stream in southeast Brazil. Acta. Limnol. Bras., 18:367-376.

COLLIER K; S PARKYN; J QUINN & M SCARSBROOK. 2002. Bouncing back: how fast can stream invertebrates recolonise?. Water & Atmosphere NIWA, 10:9-11.

COTA L; M GOULART; P MORENO & M CALLISTO. 2002. Rapid assessment of river water quality using an adapted BMWP index: a practical tool to evaluate ecosystem health. Verh Internat Verein Limnol., 28:1-4.

DALE, VH; FJ SWANSON & CM CRISAFULLI. 2005. Disturbance, survival, and succession: understanding ecological responses to the 1980 eruption of Mount St. Helens. p. 3-11.In: VH Dale; FJ Swanson, CM Crisafulli (eds). Ecological responses to the 1980 eruption of Mount St. Helens. New York, NY: Springer.

DEATH, RG; BR BAILLIE & P FRANSEN. 2003. Effect of Pinus radiata logging on stream invertebrate communities in Hawke's Bay, New Zealand. NZ J. Ma.r Freshw. Res., 37:507–20.

DEL MORAL, R & Y GRISHIN. 1999. Volcanic disturbances and ecosystem recovery16; 137–160 Pp. In: LR Walker (ed.). Ecosystems of disturbed ground, ecosystems of the world. Elsevier Publishers.

DEL MORAL, R. 1981. Life returns to Mount St. Helens. Nat. Hist., 90:36-49.

DOMÍNGUEZ, E & HR, FERNÁNDEZ (Eds.). 2009. Macroinvertebrados bentónicos sudamericanos. Sistemática y biología. Fundación Miguel Lillo. Tucumán, Argentina. 654 pp

DORAVA, JM & AM MILNER. 1999. Effects of recent volcanic eruptions on aquatic habitat in the Drift River, Alaska implications at other Cook Inlet region volcanoes. Environ. Manage., 23: 217–30.

EDWARDS, JS; R CRAWFORD; PM SUGG & MA PETERSON. 1986. Arthropod recolonization in the blast zone of Mount St. Helens. pp. 329-333. in: SAC. Keller (Ed.). Mount St. Helens: Five years later. Eastern Washington State University Press, Cheney, Washington.

EDWARDS, JS & PM SUGG. 2005. Arthropods as pioneers in the regeneration of life on the pyroclastic-flow deposits of Mount St. Helens. in: VH Dale, Swanson FJ, Crisafulli CM, (Eds). Ecological responses to the 1980 eruption of Mount St. Helens. New York, NY: Springer: 27-138.

GAITÁN, JJ; JA AYESA; F UMAÑA; F RAFFO & DB BRAN. 2011. Cartografía del área afectada por la ceniza del volcán Puyehue en Río Negro y Neuquén. Informe PROEVO.

GAITÁN, JJ; JA AYESA; F UMAÑA; F RAFFO & DB BRAN. 2012. Cartografía del área afectada por la ceniza del volcán Puyehue en Río Negro y Neuquén. XIX Congreso Latinoamericano de la ciencia del suelo, XXIII Congreso Argentino de la ciencia del suelo.

GRAY, LJ. 1989. Emergence production and export of aquatic insects from a tall grass prairie stream. Southw. Nat., 34: 313-318.

GRAY, LJ. 1993. Response of insectivorous birds to emerging aquatic insects in riparian habitats of a tall grass prairie stream. Am. Midl. Nat., 129: 288-300.

HUFNER, R & C OSUNA. 2001 Caracterización de muestras de cenizas volcánicas Volcán Puyehue. Informe INVAP División Ingeniería de Procesos C289-CCGG-9IPCA-001-A. 5pp.

HURLBERT, ST. 1984. Pseudoreplication and the design of ecological experiments. Ecol. Monogr., 54:187-211.

JACKSON, JK & SG FISHER. 1986. Secondary production, emergence and export of aquatic insects of a Sonoran stream. Ecology, 67:629–638.

JCKEL, K. 1986. Finite sample properties and asymptotic efficiency of Monte Carlo tests. J. Appl. Econom., 14:85-118.

LALLEMENT, ME; GE LIPPOLT; SM JUAREZ; PH VIGLIANO & MA DENEGRI. 2012. Efecto de la erupción del complejo volcánico Puyehue-Cordón Caulle sobre arroyos de la cuenca del N. Huapi. 5ºCongreso Argentino de Limnología. Santa Fe. Argentina.

LEMLY, AD & RH HILDEBRAND. 2000. Influence of large woody debris on stream insect communities and benthic detritus. Hydrobiol., 114:195-203.

MARSKE, KA; MA IVIE & GM HILTON. 2007. Effects of volcanic ash on the forest canopy insects of Montserrat, West Indies. Environ. Entomol., 36:817–25.

MARTIN, RS; SFL WATT; DM PYLE; TA MATHER; NE MATTHEWS; RB GEORG; ET AL. 2009. Environmental effects of ashfall in Argentina from the 2008 Chaitén volcanic eruption. J. Volcanol. Geotherm. Res., 184:462-72.

MASCIOCCHI, M; AJ PEREIRA; MV LANTSCHNER; JC CORLEY. 2013. Of volcanoes and insects: the impact of the Puyehue-Cordon Caulle ash-fall on populations of invasive social wasps, Vespula spp. Ecol. Res., 28:199-205.

MERRIT, RW& KW CUMMINS. 1978. An introduction to the aquatic insects of North America. Kendal Hunt Publishing Co. 440 pp.

MISERENDINO, ML & LA PIZZOLÓN. 1999. Rapid assessment of river water quality using macroinvertebrates: a family level biotic index for the Patagonic Andean zone. Acta. Limnol. Bras., 11:137-148.

MISERENDINO, ML & LA PIZZOLÓN. 2000. Macroinvertebrates of a fluvial system in Patagonia: altitudinal zonation and functional structure. Arch. Hydrobiol., 150:55-83.

MISERENDINO, ML. 2004. Effects of landscape and desertification on the macroinvertebrate assemblages of rivers in Andean Patagonia. Arch. Hydrobiol., 159:185-209

MISERENDINO, ML. 2007. Macroinvertebrate functional organization and water quality in a large arid river from Patagonia (Argentina). Ann. Limnol., 43:133-145.

MISERENDINO, ML; M ARCHANGELSKY; C BRAND; L BELTRÁN EPELE. 2012. Environmental changes and macroinvertebrate responses in Patagonian streams (Argentina) to ashfall from the Chaitén Volcano (May 2008). Sci. of Tot. Envi., 424:202-212

MODENUTTI, BE; EG, BALSEIRO; J ELSER; M BASTIDAS NAVARRO; F CUASSOLO ET AL. 2013. Effect of volcanic eruption on nutrients, light, and phytoplankton in oligotrophic lakes. Limnol. Oceanogr., 58:1165-1175

MUNDAHL, ND & AM HUNT. 2011. Recovery of stream invertebrates after catastrophic flooding in southeastern Minnesota, USA. J. Freshw. Ecol., 26:445-457.

NAVONE, G; M ALONSO & P MACCHI. 2006. Distribución y uso del habitat de la Ictiofauna en el río Pichi Leufu. Tesis de Licenciatura. CRUB-UNCo, Argentina.118p

ÓSKARSSON, N. 1980. The interaction between volcanic gases and tephra: fluorine adhering to tephra of the 1970 Hekla eruption. J. Volcanol. Geotherm. Res., 8:251-266.

PARUELO, JM; EG JOBBAGY & OE SALA .1998. Biozones of Patagonia (Argentina). Ecol. Austral, 8:145-153.

PEROTTI, MG; MC DIÉGUEZ & FG JARA. 2005. Estado del conocimiento de humedales del norte patagónico (Argentina): Aspectos relevantes e importancia para la conservación de la biodiversidad regional. Rev. Chil. His. Nat., 78:723-737.

REDDING, JM; CB SCHRECK & FH EVEREST. 1987. Physiological Effects on Coho Salmon and Steelhead of Exposure to Suspended Solids. T. Am. Fish. Soc., 116: 737-744.

ROBINSON CT; U UEHLINGER & MT MONAGHAN. 2003. Effects of a multi-year experimental flood regime on macroinvertebrates downstream of a reservoir. Aquat. Sci., 65:210-222.

RUZZANTE, DE & J RABASSA. 2011. Paleogeography and Paleoclimatology of Patagonia: Effects on biodiversity. Biol. Journ. Lin. Soc., 103:221-228.

SINGER, BS; BR JICHA; MA HARPER; JA NARANJO; LE LARA & H. MORENO-ROA. 2008. Eruptive history, geochronology, and magmatic evolution of the Puyehue-Cordón Caulle volcanic complex, Chile. Geol. Soc. Am. Bull., 120:599-618.

TER BRAAK, CIF & P SMILAUER. 1998. CANOCO Reference manual and User´s guide to Canoco for Windows: software for Canonical Community Ordination (version 4). Microcomputer power, Ithaca. NY 357 pp.

TONN, WM. 1990.Climate Change and Fish Communities: A Conceptual Framework. Trans. Amer. Fish. Soc., 119:337-352.

VELÁSQUEZ, SM & ML MISERENDINO. 2003. Habitat type and macroinvertebrate assemblages in low order Patagonian streams. Arch. Hydrobiol., 158:461–83.

VIGLIANO, PH; A JONES; A JUDD; H PLANAS; G LIPPOLT. 2011. Bottom gas seeps at lake Nahuel Huapi, Patagonia. Rev. Asoc. Geol. Argentina, 68: 481-490.

VIGLIANO, P; P MACCHI; G LIPPOLT; M LALLEMENT; MA DENEGRI ET. AL. 2012. Evaluación de los Efectos de la Erupción del Volcán Puyehue-Cordón Caulle sobre los Ensambles de Peces de Arroyos del Norte de Patagonia”. Informe Final de Proyectos de Investigación F011-04. Programa de Emergencia Volcánica Secretaría de Investigación, Desarrollo y Transferencia de Tecnología, Universidad Nacional de Rio Negro 29 de Mayo de 2012. 8pp.

VILLAROSA G; V OUTES; A HAJDUK; E CRIVELLI MONTERO; D SELLÉS; M FERNANDEZ & E CRIVELLI. 2006. Explosive Volcanism during the Holocene in the upper Limay river basin: the effects of ashfall on human society. Northern Patagonia, Argentine. Quat. International, 158:44-57.

WHOL, DL, JB WALLACE & J MEYER. 1995. Benthic macroinvertebrate community structure function and production with respect to habitat type, reach and drainage basin in the southern Appalachians (U.S.A). Freshwater Biol., 34:447-464.

WILSON, T; C STEWART; H BICKERTON; P BAXTER; V OUTES; G VILLAROSA & E ROVERE. 2012. The health and environmental impacts of the June 2011 Puyehue-Cordón Caulle volcanic complex eruption. GNS Science Report.

WIEDERHOLM, T. 1984. Responses of aquatic insects to environmental pollution. in: Resh, VH DM Rosenberg (Eds.). The ecology of aquatic insects. New York: Praeger. Pp. 508-557.

WITHAM, CS; C OPPENHEIMER & CJ HORWELL. 2005. Volcanic ash-leachates: a review and recommendations for sampling methods. J. Volcanol. Geotherm. Res., 141:299-326.

WOLINSKI, L; C LASPOUMADERES; M BASTIDAS NAVARRO; B. MODENUTTI & E BALSEIRO. 2013. The susceptibility of cladocerans in North Andean Patagonian lakes to volcanic ashes. Fresh. Biol., 58:1878-1888.