Manantiales en la Región de las Islas del Cielo: Inventario, Protección y Restauración

Created: 6/08/2021 - Updated: 6/08/2021

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Summary

Los manantiales son ecosistemas claves en la Región de las Islas del Cielo; tienen un impacto enorme en los paisajes aledaños, y son conocidos por ser centros de biodiversidad. Aunque sean abundantes en esta región árida, son poco documentados y estudiados. Sufren además de grandes modificaciones humanas y son uno de los ecosistemas más amenazados. La falta de información sobre su ubicación, el contexto de manejo, y características biológicas, hidrológicas y ecológicas obstaculizan la gestión eficaz de estos recursos. Hemos desarrollado nueva información en torno a las condiciones biológicas y de gestión de los manantiales en la Región de las Islas del Cielo en el sureste de Arizona. Hemos utilizado una combinación de inventarios científicos y evaluaciones expertas y civiles para recolectar información básica fundamental sobre los manantiales conocidos en las áreas de interés y de prioridad para los gestores de la zona. Este programa de inventario impulsado por voluntarios es un modelo para monitorear recursos sensibles al clima con recursos limitados.

Nueva información sobre la ubicación espacial, las características temporales y el estado biológico, hidrológico y geomorfológico de los manantiales fue implementada en la gestión a través de una planificación de adaptación formal. Los datos recolectados a través de este proyecto y datos anteriores de las diversas agencias participantes están disponibles en línea local e internacionalmente en la Base de Datos del Inventario de Manantiales. Esta base de datos ofrece un contexto del nivel del paisaje muy necesario para tomar decisiones de gestión. Otros componentes incluyen la coordinación con los gestores de los recursos, un mapa interactivo de los manantiales que han sido evaluados y la información de las evaluaciones, y planificación específica al sitio de los manantiales.

Background

En respuesta a los cambios cada vez más dramáticos en la Región de las Islas del Cielo, la Alianza de las Islas del Cielo inició un proyecto de adaptación al cambio climático en 2009. Perturbaciones en la cantidad, temporalidad e intensidad de la precipitación junto con temperaturas más altas e incendios ya han demostrado considerables impactos visibles en las especies, los sistemas ecológicos y la implementación de servicios ecosistémicos. La Región de las Islas del Cielo abarca el sureste de Arizona, el suroeste de Nuevo México, y partes del norte de Sonora y Chihuahua. Las Islas del Cielo son cordilleras arboladas aisladas rodeadas por desierto y pastizales, y están ubicadas en la confluencia de múltiples bioregiones como el Desierto de Sonora, el Desierto de Chihuahua, las Montañas Rocosas y la Sierra Madre, propiciando una alta diversidad biológica.

Aunque los gestores de recursos, científicos y organizaciones de conservación reconocieron la necesidad de responder a los efectos del cambio climático, existen muchas preguntas pendientes.

  • ¿Cómo se puede implementar la información existente?
  • ¿Qué es incierto todavía y cómo podemos trabajar con la incertidumbre?
  • ¿Qué se está haciendo y qué sigue?

Para explorar y tratar estas preguntas, la Alianza de las Islas del Cielo convocó a un taller de tres partes sobre la adaptación al cambio climático, diseñado para capacitar a los gestores en un proceso para identificar estrategias prácticas de adaptación.

Los participantes en los talleres fueron practicantes con amplia experiencia en la ecología regional, incluyendo a gestores de recursos y tierras federales, tribales, estatales y locales, investigadores académicos, terratenientes particulares y organizaciones. Los participantes utilizaron información sobre el cambio climático regional y sus efectos sobre la ecología para identificar de manera conjunta las amenazas del cambio climático a sus zonas de gestión, las vulnerabilidades y las estrategias de adaptación para reducir estas vulnerabilidades. El incremento de aridez y escasez de agua disponible a la vida silvestre se presentó varias veces como la amenaza más urgente para la región.

Talleres de Adaptación Regional al Cambio Climático para Recursos Naturales

Taller 1: Adaptación al cambio climático en el sureste árido: un taller para la gestión de territorios y recursos

20-21 de septiembre del 2010 en Tucson, Arizona

Objetivos: Desarrollar un entendimiento común de los impactos del cambio climático en la región; construir una red diversa de organizaciones, gestores de recursos naturales y científicos interesados en seguir participando en temas relacionados con la adaptación al cambio climático; e identificar las necesidades claves para el conocimiento, monitoreo e implementación dentro de la red.

Taller 2: Entre la espada y la pared caliente: Adaptación al cambio climático y manejo de recursos para la Región de las Islas del Cielo

13-14 de abril del 2011 en Tucson, Arizona

Objetivos: Desarrollar acciones individuales y colectivas para tratar el impacto del cambio climático

Enfoque: Biología, vulnerabilidades y estrategias de adaptación específicas a la Región de las Islas de Cielo.

Taller 3: Aprendiendo a vivir con el calor: adaptando al cambio climático en la Región de las Islas del Cielo

21-22 de mayo en Tucson, Arizona

Objetivos:

Seguir los avances de proyectos colaborativos existentes para la adaptación al cambio climático; introducir nuevas herramientas e investigación; compartir aprendizaje, avances y estrategias; y desarrollar los siguientes pasos para la adaptación al cambio climático para los recursos naturales de la región.

Enfoque: Asociaciones entre vida silvestre, manantiales, respuestas a incendios.

Implementación de la estrategia de adaptación: inventariar y restaurar los manantiales

Una estrategia clave para la adaptación que surgió de los talleres fue la necesidad de inventariar, evaluar y restaurar los manantiales de forma inter-jurisdiccional. Los gestores con amplio conocimiento en campo identificaron la falta de datos críticos sobre la condición ecológica, el estado actual de gestión, las necesidades de restauración y/o potencial de la mayoría de los manantiales en la región como una preocupación importante para la implementación de estrategias significativas de gestión de territorios para la adaptación al cambio climático; la información no existe o la que existe es muy específica a ciertas jurisdicciones.

Estos gestores identificaron estrategias para la adaptación que reducen la vulnerabilidad de los manantiales y la vida silvestre al cambio climático, incluyendo el inventario de ubicaciones de los manantiales, sus condiciones y características, las especies presentes y el estado de gestión; la coordinación para compartir información entre jurisdicciones para entender los manantiales en un contexto regional; la priorización de manantiales para restauración y gestión protectora; y la coordinación de gestión entre jurisdicciones para implementar la protección y restauración de ecosistemas de manantiales.

Inventario de manantiales y planificación de gestión

Los objetivos específicos del proyecto incluyen:

  • Reducir la vulnerabilidad de los manantiales al cambio climático y factores de estrés no-climáticos
  • Desarrollar nueva información acerca de la condición ecológica, la gestión actual y las amenazas a nuevos manantiales para informar decisiones de gestión.
  • Incrementar la comprensión regional del estado de los manantiales, su ecología y su contribución a la resiliencia a nivel del paisaje y su relación con las zonas hidrogeológicas en las que se encuentran
  • Construir y mejorar la capacidad técnica para recolectar y entender la información básica fundamental sobre los manantiales no estudiados, y para monitorearlos a largo plazo.
  • Ayudar a los gestores a adaptar el manejo de los manantiales al cambio climático y promover prácticas de adaptación al cambio climático a nivel del paisaje.
  • Orientar futuros esfuerzos de restauración para aumentar la resiliencia de los ecosistemas de manantial frente a los impactos de cambio climático y factores de estrés no-climáticos.
  • Mejorar la gestión de manantiales frente al cambio climático al ofrecer la información necesaria para tomar decisiones de gestión, modelos replicables para el inventario, y al llevar a cabo una planificación de adaptación.

 

Restauración de los manantiales

Procuramos aumentar la resiliencia de los recursos de los manantiales y las especies que dependen de ellos a través de la eliminación de factores de estrés causados por los humanos y la restauración de su función ecológica. También buscamos demostrar la implementación y eficacia de estrategias de adaptación al cambio climático a través del trabajo práctico, el monitoreo de la eficacia de los métodos y las respuestas de ecosistemas y la divulgación de esta información.

Las actividades incluyen:

  • La implementación de planes de restauración específicos a los sitios, basados en la información actual recolectada por el Proyecto de Manantiales, una asesoría de restauración y una visita ejecutada por una agencia, un socio y un accionista.
  • La restauración de nueve manantiales a un estado más natural, incluyendo hidrología, comunidades de vegetación y animales, geomorfología y función de ecosistema.
  • La reevaluación de la salud de los manantiales en los que han sido restaurados utilizando los protocolos de evaluación de la evaluación básica de los manantiales.
  • La publicación y divulgación de las metodologías de restauración y evaluación (desde la planificación de adaptación hasta la implementación del proyecto).

Este proyecto recibió fondos de la Fundación Kresge, el Fondo Nina Mason Pulliam, el Fondo de la Sociedad para la Conservación de la Vida Silvestre para la Adaptación al Cambio Climático, y la Cooperativa para la Conservación del Paisaje del Desierto. Este proyecto fue posible gracias a cientos de voluntarios que contribuyeron miles de horas para la evaluación en campo de los manantiales y la participación de las actividades de restauración.

Implementation

Los socios del proyecto incluyen el Instituto de Gestión de Manantiales, el Bosque Nacional de Coronado, el Condado de Pima, el Departamento de Caza y Pesca de Arizona (AZGF), la Oficina Local de Safford de la Agencia de Gestión de Territorios (BLM), la Conservación Internacional de Murciélagos, la Estación de Investigación del Suroeste, USGS, el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos (USFWS), el Centro para la Investigación en Recursos Acuáticos de la Universidad de Arizona, la Nature Conservancy, el Jardín Botánico del Desierto, la Cooperativa para la Conservación del Paisaje del Desierto, la Universidad de Arizona, la Red de Monitoreo del Desierto de Sonora del Servicio de Parques Nacionales, el Parque Nacional Saguaro, la Asociación de Gobiernos de Pima, y terratenientes particulares.

Hemos llevado a cabo las siguientes actividades:

  • Trabajo colaborativo con gestores de territorios y recursos para identificar cuencas de agua prioritarias para la evaluación de manantiales.
  • Desarrollo de una base de datos regional para almacenar y distribuir información histórica de agencias participantes junto con nueva información generada por este proyecto.
  • Inventarios y evaluaciones de manantiales con el apoyo de voluntarios capacitados y profesionales (principalmente biólogos e hidrólogos) y la implementación de un estructura para el monitoreo científico por ciudadanos
  • Capacitaciones formales sobre protocolos de los manantiales para voluntarios y gestores, en colaboración con el Instituto para la Gestión de Manantiales.
  • Análisis geográfico y temporal de nueva información de evaluación en conjunto con la información histórica para identificar los manantiales de mayor interés para la conservación y de mayor prioridad para la restauración.
  • Un taller sobre el desarrollo de una guía impresa para la restauración de manantiales, junto con practicantes y expertos en colaboración con el Bosque Nacional de Coronado.
  • La construcción de tres nuevos estanques utilizando un excavador en mayo del 2014 durante el Taller de Creación y Restauración de Humedales colaborativo que se llevó a cabo en la Estación de Investigación del Suroeste en Portal. Los participantes procedían de cuatro estados y varias agencias para aprender del experto de humedales, Tom Biebighauser. Los estanques fueron diseñados para permitir que los murciélagos bebieran agua, que las ranas leopardo Chiricahua vivieran y se reprodujeran, y para proveer alimento y abrigo para los polinizadores y otras especies de la vida silvestre.
  • Eliminamos plantas invasivas e instalamos plantas nativas para incrementar los recursos de la vida silvestre y para disminuir el uso del agua por las plantas en el manantial del Rancho Fundoshi en las Montañas Santa Catalina.
  • Reparamos un estanque alimentado por un manantial e instalamos plantas nativas en el estanque de Wild Duck en las Montañas Huachuca.
  • Instalamos una reja alrededor de un gran manantial perenne ubicado en propiedad privada para alejar a las vacas del humedal. Esta acción mejorará la calidad del agua y en conjunto con la siembra de especies nativas restaurará la diversidad vegetal.
  • Instalamos rampas de entrada y salida para los animales en los manantiales desarrollados que se encuentra en lugares clave para apoyar las meta-poblaciones de la rana leopardo Chiricahua que está en riesgo de extinción.
  • Reparamos una reja en un manantial abierto de altura para alejar a las vacas y mantener la diversidad vegetal.

Outcomes and Conclusions

Los resultados del proyecto incluyen:

  1. Nuevos protocolos para trabajar con voluntarios capacitados para recolectar información hidrológica y biológica de los ecosistemas de manantial,
  2. Nueva información básica fundamental sobre los manantiales y un análisis regional de las amenazas a los manantiales,
  3. Una base de datos regional para compartir la información con los gestores
  4. Un plan de adaptación para los manantiales de la Región de las Islas del Cielo,
  5. La identificación de acciones de protección y restauración
  6. La restauración de 9 manantiales prioritarios, y
  7. La evaluación de la eficacia de restauración.

Springs Inventories

We developed new information regarding the biological and management status of springs in the Sky Island Region of southeastern Arizona. Newly collected and previously existing assessment information from the various cooperating agencies (Pima County, Santa Cruz County, US Forest Service, National Park Service, US Geologic Survey, US Fish and Wildlife Service, Bureau of Land Management, and Arizona Game and Fish Department) is now available online regionally and internationally through the Springs Inventory Database. This database is a central repository for inventory information that transcends jurisdictional boundaries and provides information about water availability, its relationship to groundwater basins and its importance to wildlife, plants and humans. This database provides a landscape level context for making decisions about management of these crucial resources; this integrated approach was not previously possible due to data being stored by individual agencies in different formats.

Our study area was the Cienega Creek hydrogeologic area within which we identified 118 springs using existing maps, expert input, and survey data. We inventoried and assessed springs within the hydrologic area to collect baseline biological, hydrological and geological data and conducted assessments to characterize springs ecological integrity in relation to human influences. We used geospatially-stratified random sampling to identify a subset of 50 springs for targeted assessment. This allowed us to draw conclusions about springs ecosystems and integrity at a regional level. We visited a total of 61 springs, 45 of which were part of the random-sample study design and 43 of which we were able to locate. We also inventoried all previously unmapped springs that we discovered through field surveys. See the link to the final report for more information.

We conducted spring inventories and assessments with teams that consisted of at least one Sky Island Alliance staff person trained in springs inventory protocols (or a suitable professional partner substitute) and one or more volunteers formally trained in assessment protocols.

Springs inventories and assessments were part of a larger Sky Island Region project focused on improving the understanding and management of springs. Other project components included extensive coordination with resource managers, development of an online Springs Inventory Database, formal climate change adaptation planning for springs in the Sky Island Region and site specific management planning for springs.

 

Next Steps

  • Train managers in use of the online Springs Inventory Database
  • Implementation of Adopt a Spring to monitor key springs, including restored springs, to record seasonal changes in flow and water quality and to track climate change impacts
  • Publication of an Arizona Springs Restoration Guidebook and associated website to inform climate-smart restoration techniques
  • Further surveys and assessments of springs in the Sky Island Region and expand surveys to the Mexico portion of the region
  • Begin to address fire impacts to springs and ecosystems - convene a workshop on the nexus of scarce water resources and fire regime changes to further develop adaptation strategies
  • Ongoing outreach via case studies, webinars, and presentations at professional meetings to share project methods, outcomes and lessons learned
  • Seek further funding for addressing restoration needs at the springs identified as priorities for restoration to support wildlife adaptation and ecosystem function

 

Lessons Learned

Querying managers to understand their information needs and management objectives before constructing this project proposal was key to its success. It ensured we were developing the right level of information and focusing our efforts on the right outcomes. Continued coordination with partners throughout the project has also been key to its success. This type of coordination also causes changes in approaches to management as more creative energy is focused on identifying and solving management challenges associated with springs. Springs ecosystems have risen to the forefront of conversations in the region in relation to wildlife adaptation to climate change, amphibian management, watershed restoration efforts, management planning and other topics.

Through the course of the project we identified a water quality measurement tool that is not only significantly less expensive than our original tool to purchase and calibrate, but much more accessible to volunteers and easier to carry. Moving forward we will be using the Hannah combo handheld meter for field measurements of water quality, and we will share this insight with other land managers involved in spring monitoring activities.

Volunteer surveyors were a critical component of this project. We would not have been able to complete the extensive fieldwork without a corps of trained volunteers. This project demonstrates that in times of decreased agency resources, properly trained and led volunteers are a valuable workforce for gathering baseline information on springs. A key consideration in using volunteers as the primary work force is data quality control and protocol compliance. Because of this, we recommend that volunteer teams always be accompanied by a staff professional formally trained in assessment protocols.

Volunteer recruitment and maintenance were critical to this project. We found that planning fieldwork to travel to high elevations sites in the summer and low elevation sites in the winter is most effective for volunteer participation. We found engaging volunteers in springs inventories to be an excellent avenue for educating the public on the importance of these waters. Our volunteer engagement model is building a community of local citizens that have an interest in understanding and stewarding springs ecosystems, and may be a powerful voice for conservation measures that will require public support.

The randomized sample design was key to developing information on springs that could be generalized to the full study area. This framework was important to ensuring that springs inventories were not limited to well-known and/or easily accessible sites but covered a diversity of springs.

In future inventory work, there is a need for volunteers with plant identification skills. This could be accomplished through targeted training of volunteers in plant identification. It could also potentially be addressed by coordinating more effectively with organizations like the Arizona Native Plant Society or with our agency partners to get professional assistance on surveys.

Status

Submitted by project lead and reviewed by CAKE Content Editor

Citation

Misztal, L. (2014). Springs in the Sky Island Region: Inventory, Protection and Restoration. Ed. Rachel M. Gregg [Case study on a project of the Sky Island Alliance and partners]. Retrieved from CAKE: www.cakex.org/case-studies/springs-sky-island-region-inventory-protection-and-restoration (Last updated November 2014).

Project Contact(s)

Sky Island Alliance is a grassroots organization dedicated to the protection and restoration of the rich natural heritage of native species and habitats in the Sky Island region of the southwestern United States (Arizona, New Mexico) and northwestern Mexico (Sonora, Chihuahua).

We work with volunteers, scientists, land owners, public officials, and government agencies to establish protected areas, restore healthy landscapes, and promote public appreciation of the region's unique biological diversity.

Although they are among the most biologically and culturally important and highly threatened ecosystems on Earth, springs are poorly studied and inadequately protected. Most springs are relatively small size, yet they support at least 20% of the endangered animals in the United States, as well as untold thousands of rare or highly restricted species.

Keywords

Target Climate Changes and Impacts
Air temperature
Flow patterns
Habitat extent
Precipitation
Water supply
Climate Type
Temperate
Timeframe
Ongoing
Type of Adaptation Action/Strategy
Natural Resource Management / Conservation
Incorporate climate-smart guidelines into restoration
Reduce non-climate stressors
Capacity Building
Conduct / Gather additional research, data, and products
Initiate targeted research program
Host adaptation training or planning workshop
Create stakeholder engagement processes to develop and implement adaptation strategies
Sociopolitical Setting
Rural
Effort Stage
In progress