Mark-recapture y eutrofización en un embalse con mortandad de peces
En un embalse se realiza un seguimiento durante cinco años de una población de ciprínidos. En 2021 se capturaron, marcaron y liberaron 200 ejemplares; semanas después, en una segunda captura de 250 individuos, 8 llevaban marca. En 2024, la captura de 250 individuos solo contenía 4 ejemplares marcados en 2021. Los muestreos de verano muestran oxígeno disuelto de 2,1 mg/L en el fondo, fósforo total de 0,35 mg/L (umbral de eutrofización 0,1 mg/L) y clorofila a de 45 µg/L. Aguas arriba hay una depuradora que trata el agua de una población de 40 000 habitantes y que, según la Confederación Hidrográfica, funciona correctamente. Los pescadores sostienen que la causa del declive es la sobrepesca y piden repoblaciones.
1. Calcula la estima poblacional de 2021 con el índice de Lincoln y evalúa si el dato de 2024 permite afirmar que la población se ha duplicado.
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2021: N = (M × C) / R = (200 × 250) / 8 = 6 250 individuos (estimación puntual; con solo 8 recapturas el intervalo de confianza es amplio).
2024: aplicar la misma fórmula con los ejemplares marcados en 2021 da (200 × 250)/4 = 12 500, es decir, el doble. Esa conclusión es inválida. El método de Lincoln exige población cerrada y que no haya pérdida de marcas ni mortalidad diferencial entre marcados y no marcados durante el periodo entre marcaje y recaptura. Aquí han pasado tres años: los peces marcados han muerto, emigrado o perdido la marca.
Lo decisivo es el razonamiento: si la población y la cohorte marcada disminuyeran al mismo ritmo, la proporción de marcados en la captura se mantendría (3,2 %). Se observa un 1,6 %, la mitad, lo que indica pérdida de marcas, mortalidad diferencial de la cohorte marcada (peces más grandes, más capturados) o simple error de muestreo (con R = 4 el error relativo es enorme). El descenso de recapturas no prueba aumento de población.
Para estimar de verdad hay que marcar y recapturar dentro de la misma temporada, con un diseño de varios días y cálculo de intervalos de confianza.
2. Con los datos fisicoquímicos, ¿cuál es la explicación más probable del declive y de las mortandades? Razona frente a la hipótesis de la sobrepesca.
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Los datos apuntan a eutrofización con hipoxia, no a sobrepesca.
- Fósforo total 0,35 mg/L, 3,5 veces el umbral de eutrofización (0,1 mg/L): hay aporte excesivo de nutrientes.
- Clorofila a 45 µg/L indica una biomasa de fitoplancton muy alta, coherente con un bloom.
- Oxígeno disuelto 2,1 mg/L en el fondo en verano es hipoxia (por debajo de 4 mg/L muchas especies entran en estrés; por debajo de 2 mg/L hay riesgo de mortandad).
Secuencia causal: el exceso de fósforo dispara la producción primaria; parte del fitoplancton muere y cae al fondo; las bacterias lo descomponen consumiendo oxígeno; en verano la estratificación térmica impide la mezcla y la reoxigenación del hipolimnion, que se vuelve anóxico. La ictiofauna sensible desaparece y quedan especies tolerantes.
Frente a la sobrepesca: no hay datos de esfuerzo pesquero, tallas ni capturas por unidad de esfuerzo que la apoyen; la hipoxia documentada es un factor suficiente y medido. Además, la depuradora puede funcionar «correctamente» y aun así no eliminar el fósforo: el tratamiento secundario retira materia orgánica pero no precipita nutrientes, y la carga difusa agrícola también aporta.
Repoblar sin corregir la causa es inútil: los peces liberados morirían en el mismo hipolimnion anóxico.
3. Explica por qué la anoxia aparece en el fondo en verano, qué ocurre en el giro otoñal y qué medidas propondrías.
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Verano: el calentamiento superficial crea una capa superior cálida y menos densa (epilimnion) sobre una capa fría y densa (hipolimnion), separadas por la termoclina. Esa estratificación térmica impide la mezcla vertical y el hipolimnion queda aislado de la atmósfera; el consumo de oxígeno por respiración y descomposición bacteriana no se compensa con reoxigenación, y el oxígeno cae hasta valores de hipoxia o anoxia.
Realimentación interna: en condiciones anóxicas el hierro férrico del sedimento se reduce y libera el fosfato retenido, de modo que el propio embalse devuelve fósforo a la columna de agua y mantiene el bloom aunque se reduzcan los vertidos.
Giro otoñal: al enfriarse la superficie, la columna se homogeniza y el agua anóxica profunda, cargada de amonio, sulfhídrico y fósforo, asciende y se mezcla con la superficial; el oxígeno cae bruscamente en todo el embalse y pueden producirse mortandades masivas, típicamente en esa época o al amanecer en verano.
Medidas: retirar fósforo en la depuradora (tratamiento terciario con precipitación con sales de hierro o aluminio), controlar la fertilización agrícola y crear franjas de vegetación ribereña, reducir la carga difusa, monitorizar oxígeno y fósforo, y estudiar la aireación o el dragado selectivo. La repoblación solo tendría sentido después de revertir la eutrofización.