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La presente investigación se inscribe en el análisis de la problemática asociada al cambio climático global, aplicado a uno de los problemas más relevantes del ecosistema semiárido chileno, cual es la determinación de las tendencias de los caudales reales con que se contará para la planificación del desarrollo rural y urbano futuro.

La costa argentina presenta un comportamiento heterogéneo, que depende de distintos parámetros. La variación en la intensidad del proceso erosivo permite dividir la costa según zonas, que responden al clima de olas, nivel del mar, resistencia a la compresión y meteorización de los afloramientos, características geomorfológicas y diseño de contorno costero. La energía de olas, según datos obtenidos, no muestra patrones que consecuentemente permitan efectuar una zonificación, según potencia incidente sobre la costa. Esta imposibilidad se adjudica a la falta de datos oceanográficos. De la observación de olas y geoformas consecuentes se determina que la energía de olas en la costa ubicada aproximadamente al sur del paralelo 42, es mayor que en el área norte. Esta observación puede estar enmascarada por una menor exposición del contorno a las olas. El nivel del mar como influyente en los procesos erosivos, se refiere a los eventos de tormenta y amplitudes de marea, que permitan una incidencia de olas a niveles superiores sobre la línea de costa. La incidencia de tormentas y los rangos de marea mayores, también se dan en el área austral. Los valores de resistencia a la compresión, que determinan el grado de erosionabilidad de los afloramientos indican que las rocas más resistentes corresponden a los afloramientos de volcanitas y sedimentitas muy consolidadas. Los afloramientos con bajo grado de consolidación, en general corresponden al Terciario y Pleistoceno, y presentan un bajo grado de resistencia a la erosión. La incidencia de olas, sumada a las características del contorno y la disponibilidadde sedimentos sueltos sobre la línea de costa indican grados de deriva litoral, que se traducen en movilidad, exposición a las olas de los afloramientos y consecuente erosión sobre la costa. En los principales ríos patagónicos, no se dan las condiciones hidráulicas para el transporte de gravas. La falta de aporte de material tamaño grava por parte de los ríos actuales a la costa, indica que las formas de acreción presentes en la faja litoral, constituidas por esa fracción clástica, corresponden a formas relícticas. La condición de formación de esos depósitos se daba en períodos en que los caudales imperantes estaban en relación con los tamaños de cauce. La erosión se da primero por falta de acumulación directa (la carga de los ríos no llega a la línea de costa) y segundo por el efecto de erosión inducida ya que al no saturarse los flujos por el aporte fluvial,estos lo hacen a expensas de la erosión de los afloramientos costeros. El nivel de base de los rios del Pleistoceno se hallaba unos 150 metros más bajo que en el presente, por ello es de esperar la presencia de líneas de costa sumergidas con abundante material proveniente de los mismos durante esos períodos. La presencia de cañones submarinos en el área costera, en continuidad con cauces de ríos actualmente efímeros o permanentes de baja capacidad erosiva, indica un cambio climático y no sólo un cambio en el nivel del mar. Entre las características de las geoformas de erosión marina, se describe la presencia de Terraplenes Litorales (Ramparts). Dentro de un modelo de evolución, elaborado en función de la relación entre olas incidentes y contorno costero, se presentan las tendencias a la erosión o acumulación de la faja costera. Los afloramientos del Terciario, presentes en el área costera patagónica, se hallan en erosión. Durante el Cuatemario alto, la costa fue afectada por variaciones relativas del nivel del mar y cambios climáticos que desactivaron en gran medida el sistema fluvial. La composición arenosa de las playas patagónicas habría provenido, principalmente, de la erosión de las rocas del Terciario mientras que las gravas provienen de los sedimentos glacifluviales genéricamente denominados "Rodados Patagónicos".

La determinación de las tendencias de las variables ambientales costeras a nivel local, en el marco de los cambios esperables tanto globales como hemisféricos, se está tornando una tarea imprescindible. La importancia de esto radica, desde un punto de vista práctico y a largo plazo, en la posibilidad de evaluar el riesgo costero y sus consecuencias tanto humanas como económicas. La pérdida de humedales costeros, como las marismas, parece ser una de las consecuencias del cambio del clima. En el área de la bahía Samborombón, el humedal mixohalino más extenso de Argentina, fueron documentados procesos erosivos significativos, que parecen haberse incrementado. El objetivo de esta tesis es determinar posibles cambios en el clima de olas de la bahía Samborombón y estudiar su influencia en el posible retroceso de la costa. Se evaluó el cambio de la línea de costa a corto plazo mediante mediciones in situ entre 2010 y 2017, en tres sitios del Río de la Plata (RdP) Exterior. Se utilizaron puntos fijos al pie del micro acantilado, donde se estimaron tasas de retroceso comprendidas entre 0.4 y 1.3 m/año. En ninguno de los sitios monitoreados se encontraron signos de progradación. Mientras que a largo plazo (1956 ? 2013), se analizaron imágenes remotas del norte de la bahía, mediante un análisis de transectas perpendiculares a la línea de costa (software DSAS) dentro de un Sistema de Información Geográfica. La velocidad de retroceso media obtenida para este análisis fue de 3.9 m/año. Para el análisis del clima de olas, se utilizaron resultados de simulaciones numéricas obtenidos con el modelo SWAN, los cuales se validaron con observaciones in situ y satelitales. Dichas simulaciones resultaron satisfactorias para describir el oleaje de la zona de estudio para el período 1971-2012. Las tendencias de la altura de ola significativa (Hs) direccional fueron estimadas a partir de las Hs medias mensuales resultando tasas de crecimiento significativas en todos los nodos estudiados para las direcciones E y NE, con máximos valores (entre +2 y +3% por década) en los sectores central y S de la bahía Samborombón. Asimismo se computó un aumento en la frecuencia de ocurrencia de olas provenientes del E y NE, entre +3.8 y +7.3% por década, y se apreció una disminución para las direcciones N, NW y W en todos los sitios costeros. El flujo neto anual de energía de ola paralelo a la costa (PlsN), el cual es directamente proporcional al transporte potencial de sedimentos, mostró un patrón convergente en la bahía Samborombón. Se obtuvieron tendencias positivas de PlsN en ambas ramas del flujo convergente en el centro/Sur de la bahía, particularmente en dos sitios, uno ubicado al N (frente a Canal 15) y otro al S de la bahía (frente a la desembocadura del río Ajó). Los resultados obtenidos en esta Tesis evidencian cambios en el clima de olas costero como así también en el del flujo de energía asociado en la zona litoral de la bahía. Finalmente, se concluye que las características del actual clima de olas y los cambios inferidos favorecen la erosión y el retroceso de la costa en la bahía.

El fuego es un componente integral de la estructura y funcionamiento de muchos ecosistemas del mundo. A escala global determina la distribución de muchos biomas y a escala local influye en la dinámica y composición de las comunidades. El fuego inicia y finaliza procesos sucesionales, controla la estructura de edades, la composición y estructura de la vegetación, el ciclado de nutrientes, y la productividad, entre otros muchos procesos. Además de los efectos que el fuego tiene sobre la vegetación, el inicio y propagación de un incendio depende fuertemente de la estructura e inflamabilidad de la vegetación. La inflamabilidad no es una característica estática en el tiempo. La inflamabilidad de comunidades puede variar en el tiempo debido a características propias de la dinámica de regeneración y sucesión. A lo largo de la sucesión post-incendio las comunidades sufren cambios composicionales y estructurales que cambian su inflamabilidad en el tiempo. Este cambio tiene importantes implicancias a escala de paisaje ya que determina qué tipo de retroalimentación existe entre la inflamabilidad de la vegetación y el fuego. En las comunidades donde la inflamabilidad aumenta después de un incendio y luego disminuye a medida que el rodal envejece, se produce una retroalimentación positiva entre el fuego y la vegetación. Es decir que al poco tiempo de ocurrido un incendio la comunidad es lo suficientemente inflamable para sostener uno nuevo, y a medida que pasa el tiempo es menos inflamable — el fuego provoca más fuego. En estas comunidades con retroalimentaciones positivas entre el fuego y la vegetación, se pueden producir estados estables alternativos donde una comunidad pirófila (que promueve el fuego) coexiste en el paisaje con una pirófoba (que evita el fuego). Con una alta frecuencia o severidad de incendios, estas comunidades pueden permanecer en un estado inflamable, incapaces de madurar y convertirse en una comunidad menos inflamable. El fuego en el NO de la Patagonia cumple un rol fundamental en la estructura y dinámica de la vegetación. En esta región hay evidencias de la existencia de estados alternativos mantenidos por el fuego. El estado pirófilo (que promueve la actividad del fuego) estaría compuesto por matorrales dominados por arbustos y árboles pequeños rebrotantes y el estado pirófobo (que evita la actividad del fuego) por bosques mésicos dominados por árboles altos que se reproducen obligadamente por semillas. Esta tesis estudia cómo la inflamabilidad cambia con el tiempo desde el incendio en bosques y matorrales del NO de la Patagonia a escala de rodales y paisajes para determinar qué tipo de retroalimentación existe entre el fuego y esos tipos de vegetación. Además, busca entender como la inflamabilidad de estos tipos de vegetación interactúan espacial y temporalmente, y cómo esa interacción se modifica ante cambios en el régimen de incendios. Aquí propongo que estas comunidades cambian su inflamabilidad con el tiempo desde el fuego de manera contrastante debido a cambios sucesionales asociados a las estrategias de regeneración de sus especies dominantes y a las interacciones que ocurren entre las especies a lo largo de esa sucesión. Para ello describí la sucesión de rasgos de vida y patrones de composición post-incendio en dos comunidades contrastantes, matorrales dominados por el arbusto rebrotante Nothofagus antarctica y bosques altos dominados por el árbol Nothofagus dombeyi utilizando una cronosecuencia de sitios de distinta edad post-incendio. Clasifiqué las especies presentes en estas comunidades en base a su tolerancia a la sombra, estrategia de regeneración y formas de vida para agruparlas en grupos funcionales y detectar especies clave, y analicé cambios en la ii composición y abundancia de especies a lo largo de la sucesión. Con este enfoque encontré que bosques y matorrales no difieren en su composición de especies pero si en la abundancia de algunas de ellas. Además, detecté dos grupos funcionales claves, uno resiliente al fuego compuesto por arbustos rebrotantes heliófilos o semitolerantes a la sombra que vive en los matorrales y en el sotobosque de los bosques, y otro exclusivo de los bosques compuesto por árboles altos heliófilos que se reproducen obligadamente por semillas. Esto hace que los bosques sean más susceptibles que los matorrales a seguir trayectorias sucesionales diferentes. En esos sitios, estudié cómo cambia la inflamabilidad con el tiempo desde el incendio a partir de un conjunto de variables asociadas a estructura y disponibilidad de combustibles finos. Los matorrales aumentaron en cantidad de combustible fino a lo largo de la sucesión post-fuego y tuvieron una densidad de combustible fino constante. Los bosques en cambio aumentaron la cantidad de combustible fino los primeros años de la sucesión post-fuego y luego la disminuyeron. Además, la densidad de combustibles en bosques disminuyó con el tiempo. Esta característica de los bosques hace que si los intervalos entre incendios son más cortos que el tiempo necesario para disminuir en inflamabilidad queden entrampados en un estado más inflamable. Finalmente, ajusté cuatro distribuciones alternativas de intervalos de fuego en base a estudios de caso de incendios documentados y derivé curvas-edad inflamabilidad para paisajes dominados por bosques o matorrales. En los paisajes dominados mayormente por matorral ajustaron mejor los modelos en donde la inflamabilidad aumenta con el tiempo. En cambio, en los paisajes dominados por bosques ajustó mejor el modelo donde la inflamabilidad aumenta los primeros años luego del incendio y después disminuye. Además encontré efectos noaditivos entre la inflamabilidad de los dos tipos de comunidades cuando coexisten en el paisaje, los matorrales dominaron la relación edad-inflamabilidad aun siendo menos abundantes en el paisaje. En general, los matorrales parecen tener una retroalimentación neutra o levemente negativa entre el fuego y la inflamabilidad de la vegetación, ya que acumulan combustible rápidamente luego del incendio y este se mantiene constante, mientras que los bosques parecen presentar una retroalimentación positiva, siendo más inflamables en estadios tempranos luego del incendio. Estos resultados ayudarán a tomar decisiones de manejo futuras y a predecir transiciones entre estados alternativos ante cambios en el régimen de incendios.

En la Argentina, la creciente presión sobre tierras marginales para la expansión de la frontera agrícola generó un proceso de deforestación en la región del Chaco Semiárido sin precedentes y fuera de todo marco regulatorio. La Ley de Bosques (Ley Nro. 26.331), aprobada en el año 2007, es un primer instrumento para el ordenamiento territorial de los bosques nativos de a Argentina; sin embargo, los criterios de delimitación de zonas aptas para la deforestación prescinden de un análisis regional sobre las consecuencias ecohidrológicas del cambio de uso del suelo. En este trabajo, se analiza la configuración del paisaje como posible regulador de los efectos de recarga de acuíferos y de salinización secundaria en las planicies del Chaco Semiárido. Los resultados indican que la mayor demanda atmosférica de los parches de vegetación leñosa causada por la exposición en sus bordes, asociada a mayor disponibilidad de agua subterránea proveniente de los lotes contiguos con cultivos (riego y secano), no aumenta significativamente la evapotranspiración (ET). La variación de la ET a escala regional está principalmente determinada por la superficie de bosque y varía para distintos niveles de fragmentación del paisaje. Cuando el área de bosque supera el 30 % de la superficie, la subdivisión en un mayor número de parches de esta cobertura aumentaría los valores de la ET.