Brian Reid
| Email: | brian.reid@ciep.cl |
|---|---|
| Teléfono: | +56 (67) 2247820 |
| Dirección: | Km 4,5 Camino a Puerto Aysén, Sector El Arenal |
Proyectos
2021 – 2025
La investigación del programa PATSER (Ecosystem, climate change and socio-environmental linkages along the continental-ocean continuum. Long-term socio-ecological research in Patagonia),se centra en la función de los ecosistemas y sus vínculos a lo largo del gradiente, el que va desde los sistemas terrestres de agua dulce, hasta los sistemas marinos interiores (fiordos). La propuesta del Centro de Investigación en Ecosistemas de la Patagonia (CIEP) se basa en utilizar la infraestructura existente, la que incluye redes de monitoreo y sensores dentro de los ecosistemas, como, por ejemplo, parcelas de bosque, cuencas, lagos y fiordos monitoreados a largo plazo. El programa también considera, como un factor relevante, el componente humano de este gradiente natural, tanto el legado histórico de la actividad humana (incendios, patrones de ocupación y paleogeografía), como el desarrollo moderno y las tendencias en el uso de la tierra, que acontecen en una región con más de la mitad de su superficie designada como áreas silvestres protegidas. Por otra parte, se busca comprender la función de los ecosistemas y las respuestas a los pulsos y los factores de estrés, con el fin de determinar el equilibrio seguro entre el cambio global y el uso local de la tierra.
2019-2022
El conocimiento respecto a la cuantificación de Servicios Ecosistémicos (SE), la dinámica entre ellos, su importancia relativa, los forzantes que afectan su producción, entre otros aspectos asociados a los SE es muy escaso. Por otro lado, observamos una creciente presión sobre el uso de bienes del mercado actual de los bosques, obviando el valor extra de los SE producidos por los sistemas boscosos para el bienestar humano. Lo anterior se traduce en que los propietarios no identifican a los bosques como un negocio rentable, provocando una extracción excesiva de individuos, generando una degradación paulatina que en muchos casos se convierte en la pérdida de la condición de bosque. Aumentando el problema, los propietarios prefieren el cambio de uso del bosque, a través de quemas que se traducen en nuevas praderas con bajo potencial ganadero y una degradación futura más severa del sistema afectado. El objetivo de esta proyecto, es describir y cuantificar la provisión de al menos cuatro SE como son la provisión de madera y agua limpia, el almacenamiento de carbono como un SE de regulación climática, el suelo desde un punto de vista de soporte y también se incorporará la riqueza de especies incorporándola como capital natural. Para esto se evaluarán 12 cuencas en dos zonas con distinta pluviometría y temperaturas, asociados a dos tipos de bosque, caducifolio y siempreverde, y a distintos niveles de intervención humana.
2017-2019
Los bosques y ríos son ecosistemas esenciales para la conservación de la biodiversidad, mitigación del cambio climático, regulación de ecosistemas dulceacuícolas y provisión de agua potable. por ello, se realizó un mapeo de cuencas de bosques sin intervención en la Patagonia Chilena (41-55°S), abarcando el sur de la región de los Lagos, Aysén y Magallanes. En base a imágenes satelitales, junto a una validación en terreno, se confirmó la ausencia de impactos significativos de ganadería, cosecha y caminos en aproximadamente 200 microcuencas distribuido en las tres regiones.
Financia: Kaplan Foundation
2016-2020
2015-2018
Publicaciones
https://doi.org/10.1002/ecs2.3910
Interacciones tróficas emergentes tras la invasión del salmón Chinook en la Patagonia
En su área de distribución nativa, el salmón del Pacífico (Oncorhynchus spp.) interactúa estrechamente con multitudes de especies debido al suministro anual de nutrientes de origen marino que proporcionan a los arroyos y bosques cuando desovan y mueren. En las últimas décadas, el salmón Chinook (Oncorhynchus tshawytscha) ha establecido poblaciones alóctonas en toda la región patagónica del sur de Sudamérica. En este trabajo, se presenta la primera evaluación de vías a través de las cuales los nutrientes derivados del salmón entran en las redes tróficas de arroyos y bosques de la Patagonia, esto se logró mediante el estudio de múltiples arroyos del sur de Chile con tal de identificar los consumidores invertebrados y vertebrados de cadáveres de salmón para resumir todas las interacciones tróficas documentadas del salmón Chinook en la Patagonia. Los moscardones (Calliphoridae) fueron los colonizadores dominantes de cadáveres en la zona rivereña, y los mosquitos (Chironomidae) fueron los invertebrados más comunes entre los cadáveres submarinos. El monitoreo con cámaras trampa en la zona ribereña mostró el consumo de cadáveres o invertebrados relacionados a cadáveres por parte del ave paseriforme insectívora “chucao” (Scelorchilis rubecula), roedores pequeños (rata negra Rattus rattus, ratón doméstico Mus musculus y también el pericote Oligoryzomys longicaudatus), el zorro sudamericano “culpeo” (Lycalopex culpaeus) y el visón americano invasor (Neovison vison). De hecho, se filmó a un visón trasladando un cadáver desde un arroyo hasta la orilla, lo que indica que la alimentación carroñera por parte de vertebrados probablemente aumenta el grado en que los nutrientes de origen marino entran en las redes tróficas terrestres. Los taxones nativos que consumen salmón están estrechamente relacionados con especies que se benefician de este mismo consumo en Norteamérica, lo que indica que las vías de incorporación de nutrientes del salmón en las redes tróficas norteamericanas han resurgido funcionalmente en Sudamérica. Del mismo modo, las truchas alóctonas (Oncorhynchus mykiss y Salmo trutta) y el visón consumen salmón en la Patagonia, y su historia eco-evolutiva de coexistencia con el salmón podría significar que están preadaptados para el consumo de salmón y, por tanto, podrían ser los principales beneficiarios de esta invasión. Para comprender cómo estos nuevos aportes de nutrientes de origen marino alteran las redes tróficas patagónicas, será fundamental ampliar el monitoreo de la cantidad y el impacto del salmón.
https://doi.org/10.1016/j.pocean.2023.102982
El mar interior del archipiélago de la Patagonia (PAIS por su sigla en inglés) es uno de los sistemas de fiordos más grandes en el planeta. Estas aguas costeras incluyen áreas recónditas y prácticamente prístinas en las cuales las precipitaciones/escurrentía y el deshielo glaciar intensifican la interacción tierra-océano, lo cual incide en las características biológicas, físicas y químicas del agua oceánica superficial subantártica (SAASW por su sigla en inglés) que inundan las cuencas de los archipiélagos. La mezcla de SAASW con agua continental repleta de silicio y hierro, más el crecimiento de diatomeas ocurrirían de manera simultánea con una reducción rápida de los macronutientes del SAASW. Por lo tanto, el metabolismo de fitoplancton (p.ej.: la utilización de macronutrientes para la producción primaria) en estuarios de la Patagonia sur ya se ha asumido previamente como independiente de la disponibilidad de hierro (es decir, condiciones con abundante hierro). Los resultados experimentales que se muestran aquí sugieren que la reducción de nitrato y fosfato en agua con salinidad baja (29) puede ser mejorada por un enriquecimiento de hierro disuelto de 5nm (de 13 % y 28 %, respectivamente) durante la fase de desarrollo del florecimiento de diatomeas. El enriquecimiento simultáneo de hierro (5nm) y ácido silícico (5 µM) en estas aguas de estuarios dio como resultado una mejora de absorción de macronutrientes similar, un incremento de 119 % en la producción de sílice biogénica y una duplicación de la abundancia de la especie Pseudo-nitzschia (una diatomea capaz de producir ácido domoico, una neurotoxina). Se sugiere que los pulsos de agua dulce natural de formas alóctonas de hierro y silicio biodisponibles a aguas interiores del archipiélago de la Patagonia durante el comienzo de la temporada productiva desempeñan un rol potencialmente significativo en la modelización de las dinámicas de macronutrientes (entrada versus utilización) y en la influencia a la formación de grupos de fitoplancton en la cos
https://doi.org/10.1029/2021JF006391
Variaciones estacionales en el tamaño del grano del sedimento de los fiordos: prerrequisito para las reconstrucciones hidrológicas y climáticas en cuencas parcialmente glaciarizadas (Río Baker, Patagonia)
Los sedimentos de los fiordos son cada vez más reconocidos como archivos de alta resolución de la variabilidad hidrológica y climática del pasado. Sin embargo, para utilizarlos como tales se requiere una comprensión completa de las variables que afectan a sus tasas de acumulación y propiedades. Aquí, se lleva a cabo un estudio espacial y temporal de las muestras del sedimento recolectadas en la cabecera del canal Martínez (Patagonia chilena, 48°S), para comprender como los sedimentos del fiordo registran cambios en la hidrología del río Baker, el río más abundante de Chile en términos de descarga anual promedio. Se aplicó un modelo de miembros extremos para la distribución del tamaño de las partículas de (a) sedimentos suspendidos del río, (b) sedimentos de la superficie recolectados a lo largo de un transecto proximal-distal en la cabecera del fiordo y (c) sedimentos del fiordo recolectados en una trampa de sedimentos secuencial con un periodo de 15 días durante dos años consecutivos. Entonces, se valida el uso de miembros extremos granulométricos para reconstrucciones hidrológicas y climáticas, donde se utiliza un núcleo de sedimento que abarca los últimos 35 años. Los resultados muestran que los sedimentos suspendidos del río y los sedimentos del fiordo están compuestos de manera consistente por dos subpoblaciones granulométricas. El miembro extremo más fino (EM1, modo 4,03 μm) refleja la contribución del agua de deshielo, que domina en todas las estaciones excepto en invierno. El miembro extremo más grueso (EM2, modo 18,7 μm) domina en invierno, cuando la contribución del agua de deshielo se reduce, además está asociado con las precipitaciones. Se muestra que los flujos de EM1 y EM2 proveen estimaciones cuantitativas del caudal base (r = 0,87, p < 0,001) y del caudal rápido (r = 0,86, p < 0,001), respectivamente. También se propone que log (EM1/EM2) puede utilizarse para reconstruir la producción de agua de deshielo (r = 0,67, p < 0,001) y la temperatura (r = 0,81, p < 0,001) en la cuenca baja del río Baker. Estos resultados avalan el uso de los sedimentos del fiordo para reconstrucciones cuantitativas de variabilidad hidrológica y climática en cuencas parcialmente glaciarizadas.
https://doi.org/10.1029/2021GB007163
Controles y patrones globales de inmovilización de nutrientes sobre la celulosa en descomposición en ecosistemas fluviales
Los microbios desempeñan una función fundamental en la descomposición de la hojarasca vegetal e influyen en el destino del carbono en ríos y zonas ribereñas. Al descomponer la hojarasca vegetal con bajo contenido en nutrientes, los microbios adquieren nitrógeno (N) y fósforo (P) del medio ambiente (es decir, inmovilización de nutrientes), este proceso es potencialmente sensible a la carga de nutrientes y al cambio climático. Sin embargo, los controles ambientales sobre la inmovilización apenas se conocen debido a que las tasas también se ven afectadas por la química de la hojarasca vegetal, que está ligada a los mismos factores ambientales. En este trabajo se utilizó un sustrato estandarizado de materia orgánica de bajo nivel de nutrientes (cotton strip, instrumento que mide la concentración de nutrientes en el suelo) para cuantificar la inmovilización de nutrientes en 100 arroyos emparejados y zonas ribereñas que representan 11 biomas de todo el mundo. Las tasas de inmovilización variaron en tres órdenes de magnitud, estos valores fueron mayores en los ríos que en las zonas ribereñas y estuvieron fuertemente correlacionadas con las tasas de descomposición. En los ríos, las tasas de inmovilización de P estuvieron controladas por las concentraciones de fosfato en las aguas superficiales, en cambio en las tasas de inmovilización de N no estaban relacionadas con el N inorgánico. La relación N:P de los nutrientes inmovilizados estaba estrechamente limitada a una relación molar de 10:1 a diferencia de la amplia variación en la relación N:P de las aguas superficiales. Las tasas de inmovilización dependían de la temperatura en las zonas ribereñas, aunque no de los ríos. Sin embargo, en los ríos el suministro de nutrientes controlaba en definitiva si los microbios podían alcanzar la tasa máxima de descomposición esperada a una temperatura establecida. En conjunto, se demostró que el suministro exógeno de nutrientes y la inmovilización son puntos de control críticos para la descomposición de la materia orgánica.
https://doi.org/10.1111/gcb.15530
Mapa de evidencia sistemática de conservación de conocimiento en la Patagonia chilena
Es imperioso el uso de mecanismos que guíen de forma confiable y eficiente a los profesionales para encontrar evidencia relevante para la toma de decisiones de conservación en la Patagonia chilena. El objetivo de este estudio era recolectar, describir y sintetizar de manera sistemática la extensa evidencia sobre conocimientos de conservación en la Patagonia chilena, enfocándose en los impactos de los impulsores del cambio climático en los ecosistemas y las relaciones entre el ser humano y la naturaleza, para identificar lagunas de conocimiento y proveer recomendaciones de planificación. La calidad de la evidencia fue evaluada a través de una escala predefinida de jerarquía del nivel de evidencia, aplicado a una muestra de los estudios revisados. Se recopilaron 1000 estudios que documentaban que las pruebas centradas en los ecosistemas terrestres y marinos han crecido exponencialmente. Para los ecosistemas terrestres, la mayoría de los estudios han hablado de cambio climático, cambio de hábitat y especies invasoras; mientras que los estudios de los ecosistemas marinos se han enfocado en la contaminación, especies invasoras y el cambio de hábitat. Se pudo identificar una brecha importante en el estudio de las dimensiones sociales de la conservación, por lo que los esfuerzos futuros deben enfocarse en incorporar conocimiento tradicional y local, ya que esto puede ayudar a orientar la conservación de los ecosistemas. La evaluación de calidad de la evidencia mostró que el 80 % de la muestra representaba información fidedigna bajo datos subyacentes y diseño experimental. Es imperioso aumentar los esfuerzos para entregar esta evidencia a los encargados en un formato amigable con el usuario para utilizar las pruebas en una política de conservación. En esta reseña, se provee un instrumento que puede ayudar a los profesionales a encontrar información fidedigna para mejorar la toma de decisiones para la conservación de los ecosistemas en la Patagonia chilena.
https://doi.org/10.1016/j.envdev.2020.100582
Participación de grupos interesados en una red socio-ambiental variada de emplazamientos de investigación del agua en América del Norte y del Sur.
Mantener y restaurar los servicios del ecosistema de agua dulce frente al cambio local y global requiere una investigación adaptativa que efectivamente haga participar a los grupos interesados. Sin embargo, hay una falta de comprensión y consenso en la comunidad investigadora sobre donde, cuando, que grupos interesados deben participar y que tipo de investigador debería involucrarlos (p. ej., científicos del área social, de la física y de la ecológica). Este artículo explora la participación de los grupos interesados a través del desarrollo de redes de emplazamientos de investigación acuática en América del Norte y del Sur, con normas culturales de amplio rango, valores sociales, paradigmas de gestión de recursos y condiciones eco-físicas. Con siete emplazamientos en seis países, se descubrió que los diferentes grados de participación se explicaban por las diferencias en los intereses de este tipo de grupo, dada la historia y la urgencia percibida de los problemas de los recursos hídricos, así como las diferencias en las capacidades de los equipos de cada emplazamiento para participar eficazmente, dada su experiencia y recursos. Se categorizaron las actividades de participación y se aplicó la escala dividida de participación de Hurlbert y Gupta para entender mejor las diferencias de los emplazamientos y extraer las lecciones aprendidas para planificar investigaciones comparativas socio-hidrológicas y evaluaciones sistemáticas de la eficacia de los enfoques en la participación de grupos interesados. Se recomienda que las redes de investigación practiquen una participación deliberada de los grupos interesados que respondan de forma adaptativa a las variaciones y cambios en las condiciones socio-hidrológicas locales. Esto, a su vez, requiere mayores esfuerzos para fomentar el desarrollo de equipos de investigación bien integrados que atraigan y retengan investigadores para múltiples disciplinas de las ciencias sociales y que posibiliten la práctica de estrategias de participación efectiva para variadas condiciones.