Los objetivos de este capítulo son: (i) analizar la planificación y realización de monitoreos y la evaluación de impactos en sistemas inter y submareales someros de fondos duros, con especial énfasis en Chile; (ii) analizar la secuencia de pasos necesaria para alcanzar diseños de programas de monitoreo robustos, incluyendo los objetivos, preguntas, hipótesis y uso de estadística descriptiva e inferencial; (iii) destacar cuán clave resulta para un programa de monitoreo robusto las etapas de diseño, estudio piloto y línea base; (iv) presentar los modelos de diseños de muestreos y de análisis estadísticos más comúnmente usados en monitoreos bióticos costeros de fondos duros; (v) discutir el porqué, a nivel mundial, los programas de monitoreo presentan fallas, que en muchos casos impiden la publicación de los resultados (aún en el caso que exista acuerdo de publicación de ellos entre el mandante y el ejecutor); (vi) sugerir algunos puntos para mejorar lo anterior.
Figura 1
Esquema de secuencias mayores y tomas de decisiones en la planificación y diseño de un programa de monitoreo o de vigilancia ambiental (ver texto para detalles).
Tabla 1
Elementos básicos para métodos, tomas y análisis de datos en el diseño de un programa
de monitoreo bajo el modelo general “Control-Impacto”.
| Diseño control-impacto: datos, modelos y análisis:• Identificar objetivos.• Identificar la(s) variable(s).• Decidir por diseño(s) de muestreo(s).• Decidir por modelos y estadística asociada.• Objetivos, revisión bibliográfica, preguntas, hipótesis.• Número de muestras, temporalidad, diseño, análisis estadístico.• Muy útil: tomar datos en sitio a ser impacto antes del impacto.• Muy útil: tomar datos en sitios aledaños o controles antes del impacto.• Análisis de la información del monitoreo y de la serie temporal.• El análisis de la información debe contener métodos estadísticos descriptivos y métodos estadísticos inferenciales, con prueba de hipótesis y uso de probabilidades.• Las conclusiones y recomendaciones, sobre la existencia o no de un efecto estresor/impacto, deben basarse en inferencias estadísticas con uso de probabilidades (puesta a prueba de ho) y tipo de errores usados. |
PREGUNTAS RELEVANTES
Las preguntas más relevantes para los programas de monitoreo en los sistemas marinos costeros de fondos duros son: ¿qué es y en qué consiste un programa biótico/biofísico de monitoreo del inter y submareal somero de fondos duros? ¿cuáles deberían ser los objetivos e hipótesis relacionadas con los posibles impactos ambientales y cómo ellas se ponen a prueba en seguimientos de largo plazo ¿debe el ejecutante de un programa de monitoreo atenerse exclusivamente a las guías y sugerencias técnicas de la autoridad? ¿cómo se pueden mejorar los diseños, los análisis, la robustez estadística, y los resultados de los programas de monitoreo? ¿se puede/debe contemplar flexibilidad en la planificación y diseño de programas de monitoreo? ¿quién necesita monitoreos ambientales? (Lovett et al., 2007).
DESARROLLO
1. Programas de monitoreo
Una de las preguntas más simples, aunque clave, es cuál es la definición de un programa de monitoreo ambiental. En síntesis existen dos definiciones internacionales más aceptadas: (i) una serie de observaciones intermitentes o regulares de largo plazo, a fin de verificar el grado de cumplimiento de una norma o su grado de desviación (si las observaciones son regulares ello lleva a la conformación de series de tiempo); (ii) una serie de observaciones intermitentes o regulares de largo plazo en que se levanta información de terreno (biológica-física-química) a fin de alcanzar objetivos y poner a prueba hipótesis contenidas en un PVA (si las observaciones son regulares ello lleva a la conformación y análisis de series de tiempo).
Como ejemplo, en Chile la Dirección General del Territorio Marítimo y de Marina Mercante, Armada de Chile, DIRECTEMAR (2001a) establece guías metodológicas (no vinculantes) en relación con los PVA para descargas de residuos líquidos, de puertos y terminales marítimos u otros; a modo de guía y definiciones indica:
[1] “El usuario planificará un Programa de Vigilancia Ambiental o Monitoreo de las condiciones del medio, cuyo objetivo será vigilar las condiciones ambientales del área de influencia, de manera que no se sobrepasen los límites de aceptabilidad establecidos según los criterios de las normas vigentes de calidad del cuerpo de agua (columna de agua y sedimentos)”… [2] “Además, deberá entregar información sobre el comportamiento de aquellos parámetros ambientales, que se estima puedan sufrir alteraciones como resultado de la operación de las instalaciones involucradas en el proyecto, con el objeto de detectar otras alteraciones e impactos no previstos, teniendo en cuenta los antecedentes de línea base y así considerar oportunamente las medidas correctivas más adecuadas” …[3] “Se deberá elaborar en cada campaña, un informe que recopile y compare la información obtenida de los monitoreos anteriores, así como también de los estudios de línea base, efectuando un análisis basado en una discusión acabada acerca de los cambios y tendencias ambientales que se verifiquen en y entre los elementos involucrados en el medio ambiente acuático, cuando corresponda”. (Además ver DIRECTEMAR, 2001b, 2015).
En general, se observa que en estas guías y definiciones están contenidos algunos de los elementos de las dos definiciones de monitoreo más aceptadas. En la primera sección [1] se destaca el objetivo de vigilar normas vigentes; en la segunda [2] la necesidad de medir parámetros ambientales y más aún detectar alteraciones e impactos, considerando la línea base; en la tercera [3] se indica que no basta con informar sobre las campañas de monitoreos, sino que se deben analizar cambios y tendencias y relacionarlos con la línea base. Desafortunadamente estas indicaciones no explicitan la necesidad de poner a prueba hipótesis con métodos estadísticos inferenciales robustos (ver más adelante).
2. Tipos de monitoreos
Algo que ayuda a explicitar los objetivos de los seguimientos es analizarlos técnicamente de acuerdo con los tres tipos básicos de monitoreos: (i) Monitoreo Centinela de Larga Duración, cuyo objetivo es medir la tasa y la dirección de una norma o cambio de largo plazo y permite distinguir tendencias direccionales de largo-plazo (e.g., concentración de un ion); (ii) Monitoreo Operacional de Relaciones de Presión-Estado, cuyo objetivo es medir los estados y cambios observados en relación con sus causas y permite complementar la información sobre tendencias y explorar cambios relacionados con normas, poblacionales, comunitarias; y otros, debidos a causas o presiones antropogénicas y/o de origen natural. Ello requiere la formulación de preguntas, hipótesis, diseños de muestreo, análisis estadístico inferencial y se aplica especialmente donde se espera un impacto o gradiente de “presión” (e.g. control-impacto); (iii) Monitoreo de Investigación, cuyo objetivo es conocer estructuras y dinámicas temporales y espaciales de sistemas, para así investigar, con el uso del método científico, cambios, sus causas y tendencias y permite evidenciar causalidad. Para la identificación de causa-efecto se ponen a prueba hipótesis a través de manipulaciones con diseño experimental y ello es una de las aproximaciones más potentes para determinar presiones y consecuencias (e.g., áreas marinas protegidas y efectos en el ecosistema de la no extracción de recursos litorales (Castilla, 1999; Navarrete et al., 2010).
“En general los programas de monitoreos ambientales planificados y no planificados tienen mala reputación y muchos han fallado” (Lowett et al., 2007; Lindenmayer & Likens, 2009). Por ejemplo, según Norton (1996) en Nueva Zelandia cerca del 50% de estos programas han fallado y no se publican los resultados. Para Chile no existe una revisión sistemática sobre la robustez de los numerosos programas de monitoreo para los ambientes inter y submareales de fondos duros y ciertamente son pocos los resultados publicados sobre estos tipos de monitoreos, no solo del medio marino litoral y sublitoral, sino que en los relacionados a otros sistemas (una de las excepciones es el libro editado por Arcos, 1998). Además, muchos científicos estiman que estos programas están alejados de la ciencia más dura (Hellawell, 1991) principalmente por las fallas en los diseños, puesta a prueba de hipótesis, robustez estadística y porque existe muy escasa flexibilidad para adaptaciones o modificaciones