Bioremediation of highly arsenic-contaminated soils: A case study in the Central Andes of Ecuador

En esta investigación se evaluó la capacidad fitorremediadora de tres especies en un suelo agrícola altamente contaminado con Arsénico (As) de la Junta de Regantes Tiliche San José, Cotopaxi-Ecuador. Se utilizó un Diseño Completamente Aleatorizado con tres tratamientos (Canna indica L., Medicago sativa L. y Cortaderia Nitida L.) y tres réplicas; la comparación de medias se realizó con la prueba de Tukey al 5% de significancia. Se determinó la reducción de arsénico en el suelo agrícola, factor de transferencia (FT), bioacumulación (BF) y desarrollo de la especie a los 90 y 210 años después del trasplante. Los resultados revelaron que la biorremediación de As con Medicago sativa L. es altamente significativa (p<0,01) logrando una reducción de 85±1,5%, pero disminuyó con Canna indica L. (70±2%) y Cortaderia Nitida (45±0,7%) al final del experimento. Sin embargo, los tratamientos no alcanzaron ni un tercio de la altura de su especie en condiciones normales, lo que evidencia la compleja relación entre la acumulación de As y el desarrollo vegetal. La fitorremediación de As fue superior con Medicago sativa L. debido a su mayor capacidad de transferencia y bioacumulación, lo que permite absorber As en sus tejidos, a la vez que reduce su concentración en suelos altamente contaminados. Sin embargo, Cortaderia nítida, una planta de la zona con crecimiento lento y reducción de As, podría ser una alternativa a largo plazo.

Assessing the potential of nature-based solutions as sustainable land and water management strategies in the high tropical Andean páramo ecosystem

Las soluciones basadas en la naturaleza (SbN) están cobrando relevancia como estrategias viables para la restauración de ecosistemas ricos en agua, como el páramo. Sin embargo, la falta de evidencia sobre su efectividad, sumada a una comprensión limitada de su contexto político, económico, social, tecnológico, ambiental y legal (PESTEL), dificulta su adopción generalizada. Para abordar esta brecha, proponemos un marco multimétodo que (i) captura los factores PESTEL que influyen en la implementación de la restauración ecológica pasiva en ecosistemas de páramo como medida de SbN y (ii) evalúa sus impactos ambientales asociados. Nuestro enfoque integra una revisión de alcance con técnicas de teledetección, evaluación de la calidad del agua y análisis de correlación. Centrándonos en las cuencas de los ríos Alto Pita y Alto Cutuchi, fuentes de agua clave para las comunidades andinas de Ecuador, revelamos que el deterioro de sus ecosistemas de páramo durante el siglo XX se debió principalmente al pastoreo de camélidos y a la producción de madera de pino. En respuesta a estas amenazas, los esfuerzos de gestión ascendente que comenzaron en 1999, guiados por diversos factores PESTEL, promovieron políticas, regulaciones, acuerdos sociales y apoyo financiero para lograr la restauración ecológica pasiva entre 2010 y 2017 en la cuenca alta del río Pita. Como resultado, se logró la conservación del 73,4% del páramo natural con excelente calidad de agua en 2022. Por el contrario, la gestión descendente en la cuenca alta del río Cutuchi fue ineficaz porque las estrategias nacionales no lograron abordar los desafíos ambientales locales planteados por los factores PESTEL. Por lo tanto, solo el 31,6% del páramo natural permaneció con mala calidad de agua para 2022. Nuestro estudio es el primero en demostrar que la restauración ecológica pasiva beneficia a estos ecosistemas, mientras que su ausencia resulta en cambios significativos que requieren estrategias de restauración adicionales.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2024.123350

Integrating community knowledge into nature-based solutions for the sustainability of water ecosystem services: Insight from local communities in Ecuador

Las dimensiones política, económica, social, tecnológica, ambiental y legal (PESTEL) en una comunidad local determinan la adopción de soluciones basadas en la naturaleza (SbN) específicas. Este estudio proporciona información crucial sobre las SbN adaptadas a las comunidades indígenas y campesinas de pequeños productores que dependen en gran medida de los servicios ecosistémicos hídricos de arroyos de cabecera, lagos, estanques y embalses en los ecosistemas de páramo de los Andes centrales ecuatorianos. Mediante la combinación de un taller multisectorial con un análisis bibliométrico, desarrollamos un marco que integra las SbN con las dimensiones PESTEL de las comunidades locales para sustentar los servicios ecosistémicos hídricos. Como resultado, la falta de voluntad política para sustentar ecosistemas acuáticos saludables, la inversión ambiental centrada en las zonas urbanas y la expansión agrícola influyen principalmente en la sostenibilidad de los servicios ecosistémicos hídricos en las dimensiones política, económica y ambiental. Las dimensiones social, legal y tecnológica abarcan la insatisfacción comunitaria, la resistencia a la conservación, el descuido de las regulaciones sobre agua potable y uso del suelo, y la limitada inversión en innovación. Las islas flotantes artificiales y la restauración pasiva de ríos fueron las SbN adaptables a estas dimensiones PESTEL en nuestras comunidades locales. Las islas flotantes artificiales, una tecnología basada en macrófitos que integra el conocimiento de las plantas comunitarias, son viables incluso con recursos financieros limitados. La restauración pasiva de ríos las complementa para promover la recuperación de la vegetación de cabecera y la gobernanza de los servicios ecosistémicos hídricos. Su integración apoya el suministro de agua potable, el riego, la pesca, la purificación del agua, la conservación del hábitat, la formación de suelos, el secuestro de carbono y el logro de varios Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Ofrecemos a los responsables de la toma de decisiones una evaluación rigurosa de las SbN para las comunidades locales, con potencial de escalarse a países con contextos similares, y destacamos la necesidad de futuras investigaciones para explorar las SbN en marcos regionales o nacionales.

Doi: |https://doi.org/10.3389/frsus.2024.1491776

¿Cómo se asigna la ayuda para la adaptación al cambio climático? Un estudio de justicia climática en Ecuador

La vulnerabilidad física y socioeconómica influye en la asignación de las ayudas a la adaptación al cambio climático; sin embargo, los cambios proyectados en los patrones de precipitaciones y temperaturas no están asociados. La distribución espacial de la ayuda climática actual es desigual, dejando desatendidos grupos de jurisdicciones particularmente vulnerables y expuestos.

En la Figura 2, las áreas en rojo indican una asignación relativamente alta de financiamiento para la adaptación en la región central del país. Este conjunto diverso de áreas presenta vulnerabilidad a inundaciones (Los Ríos), alta densidad de pobreza (Chimborazo) y la presencia de grupos de áreas protegidas (en Imbabura, Napo, Orellana y Galápagos); así, como la presencia de actividades extractivas (Napo y Orellana). Las áreas en azul oscuro identifican provincias, municipios o parroquias rurales que reciben menos ayuda para la adaptación que el resto de las jurisdicciones subnacionales y locales. La mayoría de estas áreas se ubican en el Golfo de Guayaquil, una zona con alta exposición al aumento del nivel del mar y las zonas secas de las provincias de Manabí y Loja donde las sequías son frecuentes.

Bibliografía: Cisneros, P., & Ilbay-Yupa, M. (2023). How is climate change adaptation aid allocated? A study of climate justice in Ecuador. Desarrollo y Sociedad, (95), 91-130.

Doi: https://doi.org/10.13043/dys.95.3

Impactos del cambio climático en los regímenes de precipitación y caudales en regiones ecuatoriales: Cuenca del río Guayas

Los efectos del cambio climático proyectados para el período 2050 a 2079 con respecto al período de referencia 1968-2014 se evaluaron utilizando 39 modelos CMIP5 bajo el escenario de emisiones RCP8.5 en la cuenca del río Guayas. En este estudio se utilizó el índice de precipitación normalizada mensual (SPI) para evaluar el impacto del cambio climático para eventos húmedos y sequías desde una perspectiva meteorológica. El modelo GR2M se utilizó para proyectar cambios en el caudal del río Daule. La proyección climática se basó en los cuatro modelos seleccionados rigurosamente para representar el clima del área de estudio. En promedio, se espera un aumento de la temperatura (~2 °C) y la precipitación (~6%). Un aumento del 7% en la precipitación resultaría en un aumento del 10% en el caudal para los períodos de inundación, mientras que una disminución del 8% en la precipitación podría resultar en una reducción de aproximadamente el 60% en el caudal para los períodos secos. El análisis de las sequías muestra que serán más frecuentes y prolongadas en las tierras altas (Andes) y la parte media de la cuenca. En el futuro, los períodos húmedos serán menos frecuentes, pero de mayor duración e intensidad en la costa ecuatoriana. Estos resultados apuntan a problemas futuros como déficit hídrico en la estación seca pero también aumento de caudales por inundaciones durante la estación húmeda. Esta información debe tomarse en cuenta en el diseño de estrategias de adaptación al cambio climático.

“En el futuro las sequías serán más frecuentes y prolongadas en la sierra y los períodos húmedos serán de mayor duración e intensidad en la costa ecuatoriana”

Bibliografía: Ilbay-Yupa, M., Ilbay, F., Zubieta, R., García-Mora, M., & Chasi, P. (2021). Impacts of climate change on the precipitation and streamflow regimes in equatorial regions: Guayas river basin. Water, 13(21), 3138.

Doi: https://doi.org/10.3390/w13213138

Actualización de la regionalización de la precipitación en Ecuador

Este artículo identifica regiones homogéneas de precipitación en Ecuador y su relación con El Niño-Oscilación del Sur (ENOS), utilizando registros mensuales de 215 estaciones de precipitación para el período 1968-2014. Se utilizó un análisis de agrupamiento de k-medias para dividir el área de estudio en k regiones en función de las variables de precipitación mensual y anual y la ubicación geográfica (latitud, longitud y altitud). La robustez de cada conglomerado se evaluó mediante el coeficiente de «silueta». A continuación, las agrupaciones se validaron mediante el método de vectores regionales (RVM). Se identificaron veintidós regiones de precipitación homogénea. Siete regiones se relacionan con los procesos climáticos regionales de la costa del Pacífico (precipitación unimodal). Dos regiones en las estribaciones occidentales de los Andes muestran precipitaciones orográficas significativas. Ocho regiones de la región interandina presentan un régimen bimodal de precipitación caracterizado por una reducción de la precipitación de norte a sur y variabilidad local. Se identificaron cinco regiones en el área amazónica: tres en los flancos exteriores de la cordillera oriental, una zona subandina y una en la llanura amazónica con lluvias regulares durante todo el año, influenciadas por la cuenca amazónica. Aunque la temperatura de la superficie del mar (TSM) del Pacífico Tropical está fuertemente relacionada con la precipitación en las regiones costeras de Ecuador, nuestros hallazgos indican que la influencia de la TSM varía entre las regiones del país debido a que Ecuador está influenciado por los modos de variabilidad de la precipitación en Colombia y Perú.

Bibliografía: Ilbay-Yupa, M., Lavado-Casimiro, W., Rau, P., Zubieta, R., & Castillón, F. (2021). Updating regionalization of precipitation in Ecuador. Theoretical and Applied Climatology, 143, 1513-1528.

Doi: https://link.springer.com/article/10.1007/s00704-020-03476-x