variaciones de la8 comunidades ^f poblaciones de js^eacroinvertebrados del tramo alto del río

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Departamento de Ingeniería Forestal
Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes
VARIACIONES DE LA8 COMUNIDADES
^F POBLACIONES DE
JS^EACROINVERTEBRADOS DEL TRAMO
ALTO DEL RÍO 3VIAN%ANARES A
CAUSA DE LAS TEMPERATURAS.
POSIBLES EFECTOS DEL CAMBIO
Autor
Bárbara Gutiérrez Teira
Licenciada en Biología
Director
Diego García de Jalón Lastra
Doctor Ingeniero de Montes
Mayo, 2003
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Tribunal nombrado por el Magfb. y Excmo. Sr. Rector de la Universidad
Politécnica de Madrid, el día de de 200
Presidente:
Vocal:
Vocal:
Vocal:
Secretario:
Suplente: _
Suplente: _
Realizado el acto de defensa y lectura de la Tesis el día de
de 200 en la E.T.S.I./Facultad Montes
EL PRESIDENTE LOS VOCALES
EL SECRETARIO
"Tengo amigos
donde quiera que haya legiones de árboles heridos,
pero no vencidos,
que se han agrupado para implorar juntos con patética obstinación
a un cielo con ellos inclemente"
Marcel Proust, E» #%%%? ¿W Dempo fm#do. for ío fwfg de 6^wm
AGRADECIMIENTOS
Tras realizar un trabajo como este, en el que a lo largo de varios
años las dificultades, de todo tipo, surgen con frecuencia, son
muchas las personas a las que hay algo que agradecer, no sólo desde
el punto de vista técnico, sino también desde el personal, que en
muchas ocasiones es más importante y necesario que el primero.
A este respecto, mencionar a toda mi familia, pero muy en especial a
mis padres, Pelayo y Blanca, y a mis hermanos, Blanca, Pelayo y
Alfonso, por su cariño.
A Rocío, aunque la tengo que agradecer enormemente su ayuda
final, considero más apropiado incluirla en este espacio, porque,
junto con Eva, Laura, Marta, Virginia, Begoña y Maite, todas ellas
gran fuente de ánimo, apoyo y amistad, hemos fomentado la gran
tradición de los brindis, que es la mejor droga de inspiración y de
supervivencia en los peores momentos.
Gracias a los compañeros de laboratorio, por las risas, la compañía,
y los favores, a Chusa, Marimar (Océanos), Marta, Domingo,
Txomin, Paco, Charo, Ezequiel, Noelia, Miguel Marchámalo
(Michael Bad-walker), Julio, Pilar, y a los Javieres. Y a Luisa, por
no fustigarme cuando desordenaba el laboratorio y por sus historias.
También mi más sincero agradecimiento a la guardería forestal del
Parque Regional déla Cuenca Alta del Manzanares (Comarca XIV)
pero muy especialmente a mi gran amigo José Luis Clares.
Mi incursión en el mundo de los ríos y los insectos acuáticos se lo
debo a la Dra. Carmen Casado Sancho, de la Universidad Autónoma
de Madrid, a quien sinceramente agradezco su confianza y su ayuda
en los comienzos.
Técnicamente reconocer al Dr. Julio Camargo, de la Universidad de
Alcalá, sus consejos a la hora de trabajar con los acuarios y a los
Dres. Tierno de Figueroa y Luzon Ortega, de la Universidad de
Granada, la determinación de los plecópteros.
Las encargadas de la biblioteca del Museo de Ciencias Naturales de
Madrid merecen aquí un espacio por los kilómetros recorridos y por
su paciencia, y Antonio Escalera por sus escaneos.
Finalmente dar las gracias al Dr. Diego García de Jalón por la
dirección del trabajo.
* * * * *
Deseo incluir en este espacio un par de añadidos, el primero para
mencionar a los que, sin saberlo, siempre han estado detrás, durante
largas horas, y han amenizado e incluso alegrado, el desarrollo del
trabajo; gracias a Tori Amos, Fish, Joe Jackson, Del Amitri, Robyn
Hitchcock, a Manu (Chao), Rachmaninov, Silvio, Bjórk, Schubert,
Green on Red, Marc Cohn, Van Morrison, Rory Gallagher, a
Sibelius, Graham Parker, y Tom Petty con sus Ffeartbreakers, a Peter
Gabriel, XTC, The Smithereens y a otros tantos para los que
necesitaría un capítulo entero.
En segundo lugar, antes de finalizar, me surge realizar un último
brindis, para que la ciencia alcance y mantenga algún día, en todos
sus campos y lugares, los cuatro imperativos establecidos por
Merton: universalismo, comunismo, desinterés, y escepticismo.
Salud
'Es imposible que un hombre
pase dos veces
sobre el mismo río"
Heráclito
"La ciencia es el resultado directo
del más humanos de los esfuerzos humanos,
el de liberamos"
Karl R. Popper, Jka/¿»»o;y 06/e#vo & &z Oe»cza
índice
ÍNDICE DE CAPÍTULOS
1 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS 1
1.1. Introducción 1
1.2. Objetivos 3
2 CARACTERÍSTICAS DEL ÁREA DE ESTUDIO 5
2.1. 131 Río Manzanares 5
2.2. La Cuenca del Rio en su Tramo Alto 6
2.2.1. Geología, Relieve, Litología 6
2.2.2. Climatología 8
2.2.3. Vegetación 11
2.2.4. Aprovechamientos 15
3 METODOLOGÍA GENERAL 17
3.1. Selección y Características de las Estaciones de Muestreo 17
3.1.1. Descripción de las Estaciones de Muestreo 19
3.2. Obtención de Datos Históricos 23
3.2.1. Datos Térmicos 23
3.2.2. Datos Biológicos 24
3.3. Obtención de Datos de Campo 25
3.3.1. Datos Térmicos 25
3.3.2. Datos Biológicos 25
3.3.2.1. Recopilación de Muestras 25
3.3.2.2. Épocas de Muestreo 26
3.3.2.3. Procesamiento de Muestras en el Laboratorio 27
3.3.2.4. Biometría 28
3.3.2.5. Cálculo del Área 30
3.4. Cría de Insectos en el Laboratorio. Supervivencia Experimental 31
índice
II PERSPECTIVA GENERAL SOBRE EL CAMBIO CLIMÁTICO 37
11.1. Química del Cambio Climático 38
11.2. Cambios Climáticos en el Pasado w. Cambio Climático Actual 39
II .2.1. Las Predicciones Futuras 40
11.3. El Cambio Climático en Madrid 42
11.4. Cambios en la Superficie de la Tierra 43
,. . ^ Efecto del Cambio Climático sobre los Ecosistemas ..
^'4'*' Fluviales ^
EL CAMBIO CLIMÁTICO Y EL RIO MANZANARES.
49
CARACTERIZACIÓN TÉRMICA
. . Evolución Térmica Histórica en el Tramo Alto del Río _^
Manzanares
4.1.1. Modelización Térmica 50
4.1.1.1. Verificación del Modelo 56
4.1.1.2. Imprecisiones Observadas en el Modelo 62
4.1.1.3. Rellenos de Lagunas en los Datos 63
4.1.2. Análisis Histórico y Predicción 67
4.1.2.1. Descripción y Clasiñcación de la Serie 67
4.1.2.2. Análisis de los Patrones Estacionales 70
4.12.3. Predicción 73
4.2. Características Térmicas de las Estaciones de Maestreo 79
. _ , Efecto de la Temperatura Ambiente sobre las __
Temperaturas del Río Manzanares
4.2.2. Estudio Descriptivo 82
4.3. Patrones de Fluctuación Temporal 85
4.3.1. Evolución Histórica de la Variabilidad 87
4.3.2. Variabilidad Térmica en las Estaciones de Muestreo 89
4.3.2.1. Predictabilidad, Constancia y Contingencia 94
n
índice
_, 2; C ^ M W N I D A JD
PROPIEDADES Y CAMBIOS EN LA COMUNIDAD DE
101
MACROINVERTEBRADOS
^ ^ Composición de las Comunidades en el Tramo Alto del Río ^ ^
Manzanares
5.1.1. Inventario Taxonómico Global 102
_ _ Descripción de las Comunidades Macrobentónicas. ., __
Riqueza Taxonómica, Densidad y Diversidad
5.1.3. Composición Faunística de las Comunidades 113
5.1.3.1. Agrupación Espacio-Temporal Taxonómica 113
<... _ _ Comparación Taxonómica de las Estaciones ,. %
de Maestreo
5.2. Patrones de Distribución Espacial y Temporal 120
5.2.1. Distribución de las Comunidades en el Espacio 121
5.2.2 Evolución Temporal de las Comunidades 130
5.3. Estructura Trófica de las Comunidades 136
_ , Caracterización Tronca General de las Comunidades ., _Q
Según el Componente Espacial
^ _ _ Caracterización Tronca de las Comunidades a lo Largo
140
del Eje Temporal
5.3.2.1. Abundancia de los Grupos Troncos 140
5.3.2.2. Diversidad Tronca 143
... Evolución de la Diversidad Tronca Frente a ^..
la Diversidad Taxonómica
^ _ _ Análisis General de Cada Grupo Trófico y su . .
Dependencia Climática
5.3.2.1. Filtradores y Recolectores 157
5.3.2.2. Desmenuzadores 158
5.3.2.3. Raspadores 158
5.3.2.4. Depredadores 159
5.4. Alteraciones de la Comunidad a Largo Plazo 159
5.5. Discusión 168
III
índice
B^JEtTE 3: P O B L ^ C I O NE
METODOLOGÍA EMPLEADA EN EL ANÁLISIS DE
177
POBLACIONES
6.1. Determinación del Ciclo Biológico 178
6.2. Tablas de Vida 180
62.1. D. Densidad 180
6.2.2. 1%. Proporción que Sobrevive al Inicio de Cada Fase 181
6.2.3. d%. Proporción que Muere Durante Cada Fase 181
6.2.4. q%. Tasa de Mortalidad 181
6.3. Supervivencia 182
6.4. Crecimiento 183
6.4.1. Tasa de Crecimiento Media (G) 183
6.4.2. Tasa de Crecimiento Diaria (g) 184
6.5. Maduración Sexual 184
6.4.1. Tasa de Maduración Sexual Media (M) 184
6.4.2. Tasa de Maduración Sexual Diaria (m) 185
6.6. Relaciones entre Variables 185
6.6.1. Análisis de la Varianza (ANOVA) de un Sólo Factor 186
, ^ _ Análisis de la Varianza (ANOVA) No Paramétrica:
186
^'^ ' TestdeKruskal-WalHs
6.6.3. Relaciones Alométricas 186
^%07W fw-rwüzwm, EATON, 1881 189
7.1. Filogenia, Evolución y Biología 189
7.1.1. Filogenia y Evolución 189
7.1.2. Biología 190
7.1.2.1. Distribución de la Especie 192
7.2. Ciclo de Vida 193
7.3. Tablas de Vida 196
7.3.1. Densidad 196
7.3.2. Tasa de Mortalidad 199
IV
índice
7.4. Supervivencia 200
75. Crecimiento 203
7.5.1. Crecimiento Diario de la Especie 203
7.5.2. Tasas de Crecimiento Generacionales 204
7.6. Maduración Sexual 207
_ ., Características del Desarrollo Alar. Relaciones
207
Alométricas
7.6.2. Tasas de Maduración Sexual 214
7.6.3. Maduración Sexual y Horas de Sol 217
7.7. Discusión 218
8 lewcfra mwoccwKZ, AUBERT, 1956
8.1. Filogenia, Evolución y Biología 223
8.1.1. Filogenia y Evolución 223
8.1.2. Biología 226
8.1.2.1. Distribución de la Especie 227
8.2. Ciclo de Vida 228
8.3. Tablas de Vida 230
8.3.1. Densidad 230
8.3.2. Tasa de Mortalidad 233
8.4. Supervivencia 234
8.5. Crecimiento 236
8.5.1. Crecimiento Diario de la Especie 240
8.5.2. Tasas de Crecimiento Poblacionales 240
8.6. Maduración Sexual 243
% . i Características del Desarrollo Alar. Relaciones
243
Alométricas
8.6.2. Tasas de Maduración Sexual 250
8.7. Discusión 257
7&dr<%M#e 9?., PICTET, 1984
9.1. Filogenia, Evolución y Biología 265
V