Publicaciones científicas

Saiz-Rojo, A., García-Vega, A., Bravo-Córdoba, F.J., & Sanz-Ronda, F.J. (2025).

La normativa estatal obliga a los concesionarios de agua a mejorar la conectividad longitudinal de los ríos mediante la construcción de pasos para peces. Uno de los desafíos clave que se encuentran en la fase de planificación es la estimación del coste de ejecución de estos proyectos. Este trabajo presenta el modelo SECEP (Sistema de Estimación de Costes de Escalas para Peces) como herramienta para la valoración de costes constructivos de escalas de artesas de tipo hendidura vertical (HV) y de vertedero sumergido con orificio de fondo (VSOF). Los resultados del modelo SECEP se han validado con 30 proyectos reales. Además, se han realizado 36 simulaciones constructivas variando las dimensiones de la escala para peces (caudal y la altura). SECEP proporciona estimaciones de presupuestos rápidas y precisas ante diferentes situaciones, que pueden ser utilizadas para la planificación de actuaciones en la fase de proyecto básico.

Ozcariz-Fermoselle, M.V., Hernández Julián, A., Luis del Río, S., Álvarez Vicente, V., & Pallavicini, Y. (2025).

El presente estudio se centra en caracterizar las plantas aromáticas y medicinales (PAM) de Castilla y León (España). Estas especies poseen un alto valor ecológico y etnobotánico, por lo que su estudio resulta fundamental para su conservación. Los datos aquí presentados sientan bases para futuras investigaciones acerca de la diversidad, la conservación de estas especies y sus hábitats. En primer lugar, se realizó una búsqueda bibliográfica acerca de las condiciones edafoclimáticas de especies relevantes presentes en la Península Ibérica, elaborándose fichas específicas para cada una. Luego se seleccionaron 15 de esas especies, de especial importancia para Castilla y León, y se generaron mapas de zonas idóneas para el crecimiento de cada una utilizando la herramienta QGIS. Finalmente, se recolectó material vegetal de las especies seleccionadas para estudiar las diferentes formas de reproducción. Esta investigación contribuye al uso sostenible de especies poco estudiadas en cuanto a su composición nutricional, distribución regional y estrategias reproductivas. La información generada se presenta en los conjuntos de datos en el repositorio Zenodo.

Romão, F., Bravo-Córdoba, F. J., Quaresma, A., García-Vega, A., Fuentes-Pérez, J. F., & Sanz-Ronda, F. J.

La alteración de los regímenes naturales del caudal de los ríos provocada por la construcción de presas constituye un desafío global para las comunidades de peces, al afectar sus ciclos biológicos, la diversidad genética y la dinámica poblacional. Las escalas de peces de hendidura vertical (VSFs, por sus siglas en inglés Vertical Slot Fishways) son herramientas fundamentales para restaurar la conectividad longitudinal de los ríos, al permitir el paso de los peces bajo diferentes condiciones de caudal. Sin embargo, su eficacia depende de la optimización de las condiciones hidrodinámicas que favorezcan la atracción de los peces, su tránsito y un consumo mínimo de energía. A pesar de su relevancia, las evaluaciones estandarizadas del rendimiento de paso siguen siendo escasas, lo que limita la mejora y optimización de estas infraestructuras. En este estudio se comparó el rendimiento de paso de la trucha común (Salmo trutta) en dos diseños de escalas de hendidura vertical: la escala de Revolvo (VS), una configuración ampliamente utilizada, y la escala de El Arral (DN), caracterizada por la incorporación de un talón de fondo (Deep Notch). Mediante ensayos experimentales con peces se analizaron el éxito de ascenso, la motivación y el tiempo de tránsito, empleando un enfoque de análisis de tiempo hasta el evento. Las tasas de intento fueron elevadas (91,4 % para VS y 85,7 % para DN), alcanzándose tasas de éxito de paso del 87,5 % (VS) y del 86,7 % (DN). Las truchas de mayor tamaño iniciaron los intentos de ascenso en menos tiempo y presentaron tiempos de tránsito inferiores, lo que confirma que el tamaño corporal constituye un predictor robusto del rendimiento de paso. Las medianas de los tiempos de tránsito fueron relativamente bajas (15,5 min/m para VS y 11,5 min/m para DN), lo que indica retrasos migratorios mínimos. Este estudio identifica las condiciones hidrodinámicas adecuadas para el paso de la trucha común y aporta información relevante que puede contribuir a mejorar la funcionalidad de las escalas para peces, profundizando en la comprensión de la relación entre el diseño de estas estructuras y su rendimiento dentro del ámbito de la ingeniería de pasos para peces.

Fuentes-Pérez, J. F., Martínez-Miguel, M., García-Vega, A., Bravo-Córdoba, F. J., & Sanz-Ronda, F. J. (2025)

El seguimiento del paso de los peces a través de obstáculos fluviales es fundamental para evaluar el rendimiento de las escalas para peces y apoyar la gestión adaptativa de los ecosistemas fluviales. Los métodos tradicionales suelen ser invasivos, requieren una elevada dedicación de personal o presentan costes demasiado elevados para permitir su implementación generalizada en la mayoría de las infraestructuras de paso para peces. Los contadores basados en la interrupción de haces infrarrojos representan una alternativa prometedora, aunque su adopción ha estado limitada por sus elevados costes y su escasa flexibilidad de adaptación. En este estudio se desarrolló y evaluó un novedoso contador de peces de bajo coste basado en haces infrarrojos, Fish Tracker, construido a partir de plataformas de hardware de código abierto Raspberry Pi y Arduino. El sistema detecta el paso de los peces mediante el análisis de las interrupciones producidas en una cortina de haces infrarrojos y reconstruye sus siluetas para estimar variables como el movimiento, la dirección de desplazamiento, la velocidad y determinados parámetros morfométricos, bajo un amplio rango de condiciones de turbidez. Además, incorpora capacidades de acceso remoto para facilitar su gestión. La validación en campo incluyó ensayos controlados con peces artificiales, experimentos con ejemplares vivos de pequeño tamaño (alburno) bajo diferentes condiciones de turbidez y la verificación de resultados mediante grabaciones de vídeo sincronizadas de peces nadando libremente (carpas koi). Esta primera versión de Fish Tracker alcanzó tasas de detección de entre el 95 % y el 100 % en condiciones controladas y aproximadamente un 70 % en condiciones seminaturales, valores comparables a los obtenidos por contadores comerciales. La mayoría de los errores se atribuyeron a distorsiones superficiales provocadas por la inmersión parcial del dispositivo durante la configuración experimental, un problema que podría evitarse mediante su instalación completamente sumergida. La estimación de la longitud corporal a partir de la velocidad de paso y de la duración de la interrupción de los haces mostró resultados consistentes y acordes con los modelos alométricos publicados para ciprínidos. Fish Tracker constituye una solución prometedora y asequible para el seguimiento no invasivo de peces en contextos multiespecies. Su diseño, basado principalmente en tecnologías abiertas, permite una elevada flexibilidad de adaptación y favorece su implantación a gran escala, especialmente en localizaciones donde las tecnologías comerciales resultan económicamente inviables.

Romão, F., Quaresma, A., Simão, J., Amaral, S., Leite, R., Bravo-Córdoba, F. J., Sanz-Ronda, F. J., Pinheiro, A. N., & Santos, J. M. (2025).

Las especies invasoras de peces son uno de los principales impulsores de la degradación de los ecosistemas de agua dulce en todo el mundo. Este problema urgente es particularmente difícil de gestionar en ríos represados, donde el restablecimiento de la conectividad longitudinal para los peces nativos se consigue mediante la instalación de dispositivos de paso para peces, los cuales pueden abrir un nuevo corredor para la dispersión de estos taxones hacia hábitats previamente inaccesibles. En un intento de resolver este dilema y prevenir su dispersión, se llevó a cabo un estudio experimental en una escala para peces de hendidura vertical (VSF) para evaluar el rendimiento de paso de la carpa común (Cyprinus carpio), una especie invasora de ciprínido no nativo ampliamente distribuida en la península ibérica. Con este objetivo, se diseñaron y ensayaron dos configuraciones en las que los principales parámetros hidráulicos que gobiernan el funcionamiento de la escala (caudal, velocidad del flujo, turbulencia y pendiente) fueron ajustados para superar las directrices de diseño establecidas para especies de ciprínidos. Los ensayos de paso de carpa común se realizaron en las configuraciones VSFh1 y VSFh2 (N = 8 en cada configuración), que diferían en la profundidad del agua – 0,55 m y 0,80 m, respectivamente, y ambas fueron configuradas con una elevada pendiente (15,2 %), un desnivel entre estanques (Δh = 0,28 m) y una potencia volumétrica de disipación superior a las recomendaciones de la literatura (P_v > 150 Wm⁻³). Los movimientos de los peces fueron evaluados en términos de motivación, tiempo de tránsito y análisis de ascenso a través de estadísticos basados en el análisis de supervivencia. Los escenarios hidrodinámicos experimentados por los peces durante los ensayos fueron investigados mediante un modelo de dinámica de fluidos computacional. Los resultados del paso de la carpa común fueron comparados con el rendimiento de una especie nativa de ciprínido, concretamente el barbo ibérico (Luciobarbus bocagei), y señalaron configuraciones de escala selectivas que dificultaron los movimientos de paso de los peces invasores, pero favorecieron a la especie nativa. En ambas configuraciones, la carpa común mostró una menor motivación, con una probabilidad significativamente más baja de realizar intentos de paso en comparación con el barbo ibérico. En relación con los movimientos de ascenso, ninguna de las carpas comunes ensayadas consiguió superar la configuración VSFh1, mientras que en VSFh2 únicamente un individuo logró ascender (de los 3 que intentaron hacerlo – 33 %). Comparativamente, el barbo ibérico consiguió ascender en ambas configuraciones, siendo VSFh1 la que mostró un mayor número (17) de estos movimientos (de los 17 individuos que intentaron el paso – 100 %). En conjunto, estos prometedores resultados apuntan a la existencia de un paso selectivo bajo las configuraciones ensayadas, específicamente en la configuración VSFh1, que puede ayudar a los gestores a restablecer la conectividad fluvial al tiempo que desalienta la propagación de peces invasores no nativos. No obstante, son necesarios estudios adicionales y validaciones en campo para reforzar los resultados aquí presentados.

García-Vega, A., Fuentes-Pérez, J.F., Bravo-Córdoba, F.J., Elso, J., Ardaiz-Ganuza, J., & Sanz-Ronda, F.J. (2025)

El salmón atlántico (Salmo salar) ha sufrido importantes declives poblacionales en todo el mundo, lo que ha impulsado la adopción de medidas urgentes de conservación, especialmente en el área meridional de su distribución. Este estudio tiene como objetivo caracterizar la dinámica poblacional del salmón atlántico en el río Bidasoa (España), centrándose en las fluctuaciones y tendencias a largo plazo de los retornos de salmones, las características de la población y los efectos de la pesca recreativa y las actividades de repoblación. Para ello, se utilizaron datos de seguimiento correspondientes a tres décadas (1993–2023) procedentes de una estación de control de salmones y de las capturas realizadas por pescadores, junto con información sobre las actividades de repoblación proporcionada por la Sección de Gestión Piscícola del Gobierno de Navarra. Los resultados revelan patrones cíclicos, vinculadas al ciclo biológico del salmón, a las variaciones climáticas y a las mejoras locales del hábitat y de la conectividad fluvial. La población del Bidasoa estuvo dominada principalmente por machos de un solo invierno en el mar, que regresaban durante la temporada otoño-invierno. A lo largo del período de estudio se observó una reducción significativa del tamaño corporal, probablemente como reflejo de unas condiciones marinas desfavorables. La presión pesquera estuvo notablemente sesgada hacia las hembras de varios inviernos en el mar, lo que podría influir en la dinámica natural de reclutamiento. A pesar de la baja tasa media de retorno de los salmones procedentes de repoblación (0,13 %), estos contribuyeron a aproximadamente un tercio de los retornos anuales, lo que pone de manifiesto su posible papel en el mantenimiento de la persistencia poblacional, en un contexto de desafíos ecológicos más amplios. Este estudio proporciona información valiosa sobre la compleja interacción entre factores ecológicos y antropogénicos que afectan a las poblaciones de salmón atlántico en los ríos del sur de Europa. Estos conocimientos son fundamentales para el desarrollo e implementación de estrategias de conservación eficaces dirigidas a preservar el salmón atlántico, una especie de gran importancia cultural y ecológica.

Makrakis, S., Sanz-Ronda, F.J., Bravo-Córdoba, F. J., de Assumpção Hartmann, L., Fortunato, W.C.P., Borghezan, H.L.M., Dias, J.H.P., & Makrakis, M.C. (2024).

Las presas afectan gravemente a los ecosistemas acuáticos y bloquean la migración longitudinal de los peces. Con el fin de mitigar los efectos negativos generados por estas infraestructuras, se implementan dispositivos de paso para peces, o escalas para peces, en las presas con el propósito de restaurar la conectividad fluvial y permitir el movimiento de las especies migradoras. Sin embargo, las escalas para peces en regiones neotropicales suelen presentar problemas de diseño y construcción que pueden reducir su eficacia y perjudicar selectivamente a las especies con capacidades natatorias limitadas. Este estudio analiza cómo una escala para peces situada en el río Paraná influye en el desempeño migratorio del pez gato acorazado negro (Rhinelepis aspera), una especie bentónica migradora de larga distancia de gran importancia para las pesquerías comerciales. Un total de 200 individuos fueron marcados con etiquetas PIT y monitorizados durante un periodo de cuatro meses. Los resultados mostraron que, aunque muchos peces localizaron con éxito la escala para peces, solo una pequeña proporción (3,5 %) logró completar el ascenso. La interacción entre las características hidráulicas de la escala y el factor de condición de los peces desempeñó un papel significativo en el éxito del ascenso. Nuestros resultados ponen de manifiesto la importancia de evaluar la idoneidad de las escalas para especies bentónicas neotropicales con el fin de apoyar los esfuerzos de conservación en la cuenca alta del río Paraná. Para mejorar las tasas de paso de R. aspera, recomendamos optimizar las condiciones de flujo mediante el ajuste de las configuraciones de orificios y hendiduras, la incorporación de elementos de rugosidad y la modificación del diseño de los estanques de descanso. Estas adaptaciones reducirían el gasto energético de los peces durante el ascenso, mejorando el rendimiento de la escala para peces y contribuyendo a la sostenibilidad de las especies migradoras en esta región.

Fuentes-Pérez, J.F., Bravo-Córdoba, F.J., García-Vega, A., Eckert, M., Branco, P., & Sanz-Ronda, F.J. (2024)

Los sistemas fluviales son altamente dinámicos, lo que afecta a todas las estructuras asociadas y a los usos derivados de ellas. Esto resulta especialmente relevante para aplicaciones como la producción hidroeléctrica y otras captaciones de agua. Esta naturaleza dinámica también se extiende a las medidas de mitigación, como las escalas para peces, que son fundamentales para reducir el impacto de la fragmentación fluvial sobre las poblaciones de peces. Las escalas para peces deben diseñarse de manera que equilibren los requerimientos biológicos e hidráulicos de los peces, lo que exige una capacidad de adaptación a condiciones de contorno variables. Este estudio analiza el efecto de la variabilidad hidrológica sobre el paso de los peces a través de escalas para peces, centrándose particularmente en el barbo ibérico (Luciobarbus bocagei). Se planteó la hipótesis de que los diferentes escenarios hidrológicos pueden afectar significativamente al paso ascendente de los peces. Para comprobar esta hipótesis, se llevaron a cabo estudios de laboratorio y de campo, evaluando los movimientos de los peces bajo distintas condiciones de contorno. Se compararon las tasas de paso, diferentes métricas temporales y sus correlaciones con la evolución de las condiciones hidráulicas de la escala, y se emplearon análisis de supervivencia para determinar los límites biométricos. Los resultados mostraron que los cambios hidrológicos influyeron de forma significativa en las tasas y tiempos de paso, generando procesos de selección por tamaño de los peces y poniendo de manifiesto la influencia de factores como la velocidad máxima y la potencia de disipación sobre las métricas analizadas. Estos resultados subrayan la necesidad de incorporar la variabilidad hidrológica en el diseño y la gestión de las escalas para peces, con el fin de mejorar su eficacia para la conservación de las poblaciones piscícolas en los ecosistemas fluviales, especialmente en un contexto de creciente incertidumbre climática. Esta investigación pone de relieve y discute la necesidad de realizar estudios hidrodinámicos integrales y a largo plazo en la evaluación y el diseño de escalas para peces, promoviendo estrategias de gestión adaptativa que permitan responder a los cambios ambientales.

Romão, F., Quaresma, A. L., Simão, J., Bravo-Córdoba, F.J., Viseu, T., Santos, J.M., Sanz-Ronda, F.J., & Pinheiro, A.N. (2024).

En todo el mundo, las barreras emergentes en los sistemas fluviales bloquean la conectividad longitudinal de los peces migradores, causando impactos significativos al impedirles llevar a cabo actividades vitales de su ciclo de vida. Las escalas para peces siguen siendo la principal solución de mitigación implementada cuando la eliminación de las barreras no es viable. Entre los múltiples dispositivos técnicos de paso para peces, la escala para peces de hendidura vertical (VSF por sus siglas en inglés Vertical Slot Fishways) es considera la más fiable. Las primeras directrices de diseño, establecidas para ciprínidos, indican que la potencia volumétrica de disipación (P_v) en las artesas debe ser P_v < 150 Wm⁻³, mientras que los valores de pendiente más frecuentes oscilan entre el 10 y el 12 %. En este estudio se llevó a cabo un enfoque experimental para cuestionar y debatir la validez de estas recomendaciones. Para ello, se evaluó el rendimiento de paso del barbo ibérico (Luciobarbus bocagei, Steindachner, 1864) en una escala para peces a escala real que excedía las directrices de diseño para P_v, bajo diferentes configuraciones. Estas variaron en caudal (Q) y profundidad media del agua en las artesas (h_m): VSF1 (Q = 81 Ls⁻¹; h_m = 0,55 m); VSF2 (Q = 110 Ls⁻¹; h_m = 0,80 m); y el mismo diseño equipado con una ranura profunda: DN1 (Q = 71 Ls⁻¹; h_m = 0,55 m); DN2 (Q = 99 Ls⁻¹; h_m = 0,80 m). La pendiente se fijó en un 15,2 %, mientras que el desnivel por artesa fue Δh = 0,28 m, lo que generó una P_v que osciló entre 222 Wm⁻³ en VSF1 y 187 Wm⁻³ en DN2. El comportamiento de paso se evaluó utilizando telemetría PIT y análisis de tiempo hasta el evento para analizar el paso ascendente del barbo mediante métricas estandarizadas: (i) motivación, (ii) éxito de ascenso y (iii) tiempo de tránsito. Los escenarios hidrodinámicos experimentados por los peces fueron caracterizados mediante un modelo numérico utilizando dinámica de fluidos computacional. Los resultados, contrariamente a lo esperado, mostraron un mayor rendimiento en VSF1, confirmado por el análisis de ascenso y el tiempo de tránsito. Aunque no se encontraron diferencias en la motivación de los peces, los resultados indican que los individuos de mayor tamaño presentaron menores tiempos para realizar el primer intento de paso. Los resultados de la dinámica de fluidos computacional muestran que, aunque las velocidades máximas y la turbulencia (energía cinética turbulenta (TKE por sus siglas en inglés Turbulent Kinetic Energy) y esfuerzo cortante de Reynolds (RSS por sus siglas en inglés Reynolds Shear Stress )) no cambian significativamente entre configuraciones, su distribución en las artesas es bastante diferente. En relación con la energía cinética turbulenta, mayores volúmenes con magnitudes superiores a 0,05 m²s⁻² fueron notorios en las configuraciones DN1 y DN2, en comparación con VSF1, influyendo en la eficiencia de paso, lo que está en consonancia con los resultados de las métricas de ascenso y tiempo de tránsito. En conjunto, la presente investigación debate de manera inequívoca las directrices de diseño existentes en la literatura y refuerza la necesidad de evaluar conjuntamente los criterios de paso específicos de cada especie y la hidrodinámica de las escalas para peces, mientras que se debe actuar con cautela al utilizar recomendaciones muy generales.

Bravo-Córdoba, F.J., García-Vega, A., Fuentes-Pérez, J.F., Fernandes-Celestino, L., Makrakis, S., & Sanz-Ronda, F.J. (2023).

1.   La mayoría de los peces de agua dulce necesitan desplazarse libremente a lo largo de los ríos para completar sus ciclos de vida. Por ello, las barreras fluviales (por ejemplo, presas, obras de drenaje transversal y estaciones de aforo) pueden retrasar, dificultar o incluso bloquear sus movimientos longitudinales, afectando a la conservación de las poblaciones de peces. La solución más extendida para permitir la migración ascendente de los peces son las escalas para peces, mientras que la migración descendente se facilita fundamentalmente a través de aliviaderos, turbinas o soluciones específicas como los sistemas de derivación o baipás.

2.   Hasta la fecha, los estudios y debates científicos sobre los movimientos bidireccionales a través de las escalas para peces son escasos y se han centrado principalmente en grandes presas y embalses, especialmente en grandes especies migradoras como los salmónidos, en lugar de instalaciones de menor tamaño y especies menos conocidas.

3.   Este estudio investigó los movimientos bidireccionales a través de una pequeña central hidroeléctrica de agua fluyente equipada con una escala para peces de tipo artesas y orificios, utilizando como especie objetivo al barbo ibérico (Luciobarbus bocagei), un ciprínido potamódromo. Durante cuatro años se recopilaron datos mediante PITs y radiotelemetría, que fueron combinados para caracterizar los movimientos ascendentes y descendentes. El estudio se centró principalmente en los movimientos de los peces a través de la escala, aunque también estimó las múltiples rutas de paso asociadas.

4.   Los resultados muestran una gran diversidad de movimientos de los peces, con variabilidad tanto interanual como intraanual, observándose varios individuos que realizaron movimientos bidireccionales e incluso algunos peces que regresaron en años sucesivos.

5.   Los movimientos y observaciones documentados indican que las escalas para peces pueden actuar como un corredor eficaz de migración bidireccional para los peces, contribuyendo potencialmente a reforzar los esfuerzos de conservación de las especies potamódromas. Este estudio respalda la utilización de las escalas para peces como una herramienta integral de mitigación para reducir el impacto de las pequeñas centrales hidroeléctricas sobre las poblaciones piscícolas.

García-Vega, A., Ruiz-Legazpi, J., Fuentes-Pérez, J.F., Bravo-Córdoba, F.J., & Sanz-Ronda, F.J. (2023).

La temperatura del agua y la velocidad del flujo afectan directamente a la capacidad natatoria de los peces y, por tanto, ambas variables influyen en el paso de los peces a través de las barreras fluviales. No obstante, sus efectos suelen ser ignorados en la ingeniería y gestión de las escalas para peces. Este estudio tiene como objetivo evaluar la capacidad de natación voluntaria de la boga del Duero (Pseudochondrostoma duriense), considerando los posibles efectos de la temperatura del agua, la velocidad del flujo y el tamaño corporal. Para ello, se estudiaron la distancia máxima recorrida, la velocidad de natación y el tiempo hasta la fatiga en un canal experimental al aire libre en el río Duero (Burgos, España), frente a tres velocidades nominales (1,5; 2,5 y 3 m s⁻¹) y tres temperaturas (5,5; 13,5 y 18,5 °C), incluyendo además los cambios entre los modos de natación (prolongado y de sprint). Los resultados mostraron que una boga con una longitud furcal media de 20,8 cm puede desarrollar una velocidad mediana de natación superior a 20,7 BL· s⁻¹  (4,31 m s⁻¹) durante un tiempo mediano de 3,4 s en modo sprint, o de 12,2 BL· s⁻¹  (2,55 m s⁻¹) durante 23,7 s en modo prolongado bajo el escenario de temperatura más elevada. Durante el modo de natación prolongado, los peces fueron capaces de alcanzar mayores distancias en condiciones de agua más cálida para todas las situaciones analizadas, debido a una mayor velocidad de natación y a un mayor tiempo hasta la fatiga, mientras que durante el modo sprint las condiciones más cálidas incrementaron la velocidad de natación manteniendo el tiempo hasta la fatiga. En conclusión, el rango de temperaturas y el rango de velocidades de flujo estudiados influyen en el rendimiento natatorio de los peces, su resistencia y la distancia recorrida, aunque con algunas diferencias dependiendo del modo de natación. La información proporcionada supone un avance en la definición de las capacidades reales de natación de los peces y, a su vez, contribuirá al establecimiento de criterios claros de paso para barreras termo-velocidad, permitiendo calcular la proporción de peces capaces de superar una barrera bajo diferentes escenarios de funcionamiento, así como diseñar soluciones optimizadas para mejorar el paso de los peces a través de las barreras fluviales.

Bravo-Córdoba, F.J., Fuentes-Pérez, J.F., García-Vega, A., Peñas, F.J., Barquín, J., & Sanz-Ronda, F.J. (2022).

Este trabajo tiene como objetivo evaluar el paso de la trucha común (Salmo trutta) a través de una escala para peces de tipo artesa-vertedero de vertido libre, con vertederos hidrodinámicos y saltos entre artesas elevados. Se trata de un diseño de escala para peces de diseño tradicional, comúnmente construido en ríos salmoneros de España durante el período 1950–1980. Para evaluar su rendimiento, se diseñó un ensayo de campo bajo condiciones de experimentación confinada durante la época de migración reproductora. El desnivel medio entre artesas fue de 0,65 m y la altura total considerada para el ensayo fue de 11,8 m. El seguimiento se realizó mediante telemetría PIT. La hipótesis inicial, considerando el diseño de la escala para peces y las directrices de evaluación existentes, clasificaba esta estructura como muy difícilmente superable. Los resultados mostraron un éxito de ascenso del 19 % con un tiempo mediano de tránsito de 29,1 min/m de altura ascendida. Los peces de mayor tamaño y los tramos de la escala para peces con menores valores de disipación volumétrica de potencia se relacionaron con un mejor ascenso. Los resultados sugieren que, en determinadas circunstancias, como áreas con limitaciones de espacio para la construcción donde otras alternativas de diseño o gestión son difíciles de implementar (p. ej., cañones), este tipo de escala para peces puede constituir una alternativa para el paso ascendente de al menos una pequeña proporción de la población de trucha común, aunque con un efecto esperable de selección sobre la población.

Sánchez-Pérez, A., Torralva, M., Zamora-Marín, J.M., Bravo-Córdoba, F.J., Sanz-Ronda, F.J., & Oliva-Paterna, F.J. (2022).

La conectividad fluvial es esencial para la resiliencia de las poblaciones de peces y constituye un objetivo prioritario para alcanzar un buen estado ecológico de los sistemas fluviales. Incrementar el conocimiento sobre la funcionalidad de las herramientas de restauración, como las escalas para peces, es relevante para futuras estrategias de gestión. La presente evaluación de dos años mostró claras contribuciones ecológicas de diferentes tipos de escalas para peces multiespecíficas en las poblaciones de peces de un río de tipo Mediterráneo fuertemente modificado. Inmediatamente después de su implementación, se observó un uso temprano y extendido tanto de las escalas para peces de tipo natural como escalas técnicas por parte de las especies dominantes residentes en el río. Todas las escalas para peces fueron utilizadas en diferentes estaciones del año, especialmente durante los periodos migratorios por ciprínidos potamódromos, lo que sugiere un posible uso como corredores migratorios. Las escalas para peces también pueden proporcionar hábitats compensatorios para individuos pequeños y juveniles a lo largo de los ciclos anuales, principalmente para especies reófilas en los canales de derivación de tipo natural y para especies limnófilas en las escales técnicas. Las características del hábitat fluvial y la menor variabilidad del caudal dentro de las escalas para peces podrían favorecer su función como refugio para los peces, especialmente para los juveniles de ciprínidos, en ríos fuertemente regulados donde se producen grandes fluctuaciones de caudal. Las escalas para peces de tipo natural podrían constituir una mejor opción para funcionar como hábitat compensatorio para ciprínidos reófilos en ríos de tipo Mediterráneo, más aún teniendo en cuenta que su utilización por grandes especies limnófilas no nativas parece ser muy escasa. Sin embargo, las escalas técnicas podrían ofrecer la oportunidad de establecer trampas de control para determinadas especies de peces no nativas, lo que podría resultar de interés para reducir el riesgo de expansión de especies invasoras. Por tanto, la ecología de las especies piscícolas y la hidrología local deberían orientar la decisión sobre el tipo de escala a implementar. La información obtenida sobre la funcionalidad ecológica de las escalas para peces multiespecíficas debería ser considerada para aplicar restauraciones fluviales exitosas, tal y como demandan los marcos de gestión del agua y de la fauna silvestre (por ejemplo, la Directiva Marco del Agua de la Unión Europea).

Garcia-Vega, A., Fuentes-Perez, J.F., Bravo-Cordoba, F.J., Ruiz-Legazpi, J., Valbuena-Castro, J., & Sanz-Ronda, F.J. (2022).

Este estudio tiene como objetivo describir los movimientos prerreproductivos de Luciobarbus bocagei y Pseudochondrostoma duriense en un tramo de cañón regulado del río Tormes (España), caracterizado por una elevada variabilidad ambiental, la presencia de barreras semipermeables y actuaciones de adecuación de escalas para peces. Los principales objetivos fueron identificar las fechas de máxima migración y los factores ambientales que la desencadenan, evaluar técnicas de matching-learning para modelizar la migración de los peces y proponer medidas de gestión adaptativa. Para ello, los movimientos de los peces fueron monitorizados durante cinco años en una escala para peces escalonada, empleándose técnicas de Análisis de Supervivencia y Bosques Aleatorios para el análisis y modelización de los datos. Los resultados mostraron que la migración tuvo lugar entre mayo y julio, un periodo más amplio que el descrito previamente en la literatura científica. Los movimientos migratorios fueron desencadenados por el incremento de la temperatura del agua y del fotoperiodo, y estuvieron fuertemente condicionados por el escenario hidráulico del río (niveles de agua y caudales) en las barreras semipermeables. La técnica de random-forest fue capaz de incorporar el efecto de cada barrera y predecir con precisión tanto el momento de la migración como el número de peces migradores, clasificando y jerarquizando la importancia de las variables explicativas. Además, los modelos desarrollados permitieron evaluar las actuaciones de adecuación de las escalas para peces y predecir efectos positivos sobre el número de peces bajo nuevos escenarios programados y variables de caudales ecológicos. El seguimiento a largo plazo, combinado con métodos de matcing-learning puede permitir la definición de estrategias de gestión adaptativa efectivas a nivel de costespara garantizar la conservación de los peces endémicos.

Sanz-Ronda, F.J., Bravo-Córdoba, F.J., García-Vega, A., Valbuena-Castro, J., Martínez-de-Azagra, A., & Fuentes-Pérez, J.F. (2021).

El seguimiento del caudal fluvial es fundamental para la correcta gestión de los recursos hídricos. Los vertederos hidráulicos de tipo V-flat son estructuras utilizadas en todo el mundo para la medición de caudales. Estas estructuras consisten en un pequeño vertedero con sección transversal triangular y una escotadura plana en forma de “V”. Su amplio uso es consecuencia de su utilidad para la medición tanto de caudales bajos como elevados. Sin embargo, dependiendo de su tamaño, de la morfología local y del caudal circulante, estas estructuras pueden actuar como barreras hidráulicas totales o parciales para la migración de los peces. Para abordar esta problemática, el presente trabajo estudia el rendimiento del paso de peces a través de vertederos V-flat considerando su comportamiento hidráulico. Para ello, se combinaron observaciones mediante radiotelemetría y videoseguimiento con modelos de dinámica de fluidos computacional en dos aforadores, utilizando como especie objetivo al barbo ibérico (Luciobarbus bocagei). Los resultados mostraron que el paso de los peces está condicionado tanto por procesos hidráulicos como comportamentales, aportando evidencias de escenarios en los que estos vertederos pueden actuar como barreras totales o parciales para los movimientos ascendentes. En los vertederos estudiados, un intervalo de caudales comprendido entre 0,27 y 8 m³/s, con una diferencia de nivel entre las láminas de agua aguas arriba y aguas abajo inferior a 0,7 m y una profundidad aguas abajo del vertedero superior a 0,3 m, puede considerarse una situación eficaz para el paso del barbo ibérico. Estos resultados son de interés para la cuantificación de los impactos de los V-flat, para aplicaciones de ingeniería y para el establecimiento de medidas de gestión o actuaciones de adecuación cuando sean necesarias.

Fuentes-Pérez, J.F., García-Vega, A., Bravo-Córdoba, F.J., & Sanz-Ronda, F.J. (2021).

Las escalas para peces de estanques sucesivos son estructuras que permiten el libre movimiento de los peces a través de obstáculos transversales en los ríos. Sin embargo, la ausencia de mantenimiento o un mantenimiento inadecuado pueden alejarlas de este objetivo. Para abordar este problema, este trabajo de investigación presenta una novedosa red de sensores de bajo coste que combina la hidráulica de las escalas para peces con redes neuronales programadas en Python (Keras + TensorFlow), generando el primer sistema autónomo de detección de obstrucciones y fallos de funcionamiento para escalas para peces escalonadas. El sistema se basa en una red de nodos personalizados de medición ultrasónica del nivel del agua que transmiten datos y alarmas de forma remota y en tiempo real. Su rendimiento fue evaluado tanto en un caso de estudio de campo como mediante análisis offline, considerando la influencia del número de nodos de medida y de las dimensiones de las obstrucciones. Los resultados muestran que el sistema propuesto es capaz de detectar fallos de funcionamiento y permite monitorizar el comportamiento hidráulico de la escala para peces. En consecuencia, optimiza la programación temporal de las labores de mantenimiento y, por tanto, tiene el potencial de automatizar y reducir el coste de estas operaciones, además de aumentar la disponibilidad operativa de estas estructuras. Por ello, esta novedosa herramienta constituye un paso adelante hacia una gestión inteligente de las escalas para peces y hacia el incremento de su operatividad.

Bravo-Córdoba, F.J., Valbuena-Castro, J., García-Vega, A., Fuentes-Pérez, J.F., Ruiz-Legazpi, J., & Sanz-Ronda, F.J. (2021).

Las escalas para peces se utilizan en todo el mundo para restaurar las rutas migratorias de los peces. Sin embargo, existen pocas métricas estandarizadas que permitan comparar su rendimiento de manera consistente. Este trabajo tiene como objetivo evaluar el paso interno de los peces en escalas para peces utilizando dos métricas estandarizadas: el éxito de paso y el tiempo de tránsito. Los datos de 20 evaluaciones de campo de este tipo de escalas fueron recopilados mediante una revisión sistemática y experimentos propios de campo, considerando especies potamódromas como peces objetivo. La influencia de los principales parámetros biológicos e hidráulicos sobre estas métricas fue analizada y modelizada mediante técnicas de regresión logística y análisis de supervivencia. El éxito de paso y el tiempo de tránsito describieron de forma fiable el rendimiento de las escalas para peces. Ambas métricas estuvieron significativamente influenciadas por el tipo de escala, la disipación de energía, el desnivel entre artesas, la pendiente, la altura del obstáculo, la profundidad de las artesas, la especie y la longitud furcal de los peces durante el paso por la escala. Este trabajo puede servir como guía para ingenieros y gestores que trabajan en la evaluación, diseño y gestión de escalas para peces, permitiendo evaluar y comparar otras escalas, seleccionar parámetros de diseño adecuados y fomentar la discusión y futuras investigaciones sobre estos temas.

Bravo-Córdoba, F.J., Fuentes-Pérez, J.F., Valbuena-Castro, J., Martinez de Azagra-Paredes, A., & Sanz-Ronda, F.J. (2021).

Con el objetivo de construir escalas para peces más compactas y adaptarlas a las condiciones de campo para mejorar su localización por parte de los peces, es habitual utilizar artesas de descanso, reduciendo así el desarrollo longitudinal de la construcción. Sin embargo, dependiendo de su diseño, estos estanques pueden afectar al comportamiento hidráulico de la escala para peces y, en consecuencia, al paso de los peces. Para estudiar estos fenómenos, se evaluaron en una escala de hendidura vertical y en diferentes configuraciones de escalas para peces con vertederos sumergidos y orificio de fondo. Ambos tipos de escalas fueron estudiados mediante modelos numéricos 3D utilizando OpenFOAM, un software de dinámica de fluidos computacional (CFD), en combinación con la respuesta de los peces, evaluada mediante telemetría con transmisores PIT (Passive Integrated Transponder) para tres especies diferentes de ciprínidos potamódromos en varias escalas para peces. Los resultados muestran diferencias entre la hidrodinámica de las artesas rectas y las de descanso, observándose valores inferiores de las variables hidrodinámicas en las últimas. En cuanto al comportamiento de los peces, el ascenso fue más lento en las de descanso, pero sin afectar al éxito de paso y sin constituir un problema para la migración de los peces. Esta información valida el uso de estos estanques como un componente clave de diseño en escalas para peces para las especies estudiadas.

Sanz-Ronda, FJ, Fuentes-Pérez, JF, García-Vega, A., & Bravo-Córdoba, FJ

Los peces necesitan desplazarse aguas arriba y aguas abajo a lo largo de los ríos para completar sus ciclos de vida. A pesar de que las escalas para peces constituyen la solución más comúnmente aplicada para recuperar la conectividad longitudinal, no suelen considerarse una alternativa viable para la migración descendente. Por este motivo, se recomiendan infraestructuras alternativas para facilitar los movimientos aguas abajo. Sin embargo, algunos estudios recientes han cuestionado esta suposición general, mostrando el potencial para los movimientos bidireccionales. Este estudio amplía el conocimiento sobre el potencial de las escalas para peces para la migración descendente mediante el estudio de su eficiencia en una central hidroeléctrica fluyente situada en el río Duero (España). Para ello, los movimientos descendentes del barbo Ibérico (n = 299) fueron monitorizados en una escala para peces durante dos años mediante tecnología de transmisores pasivos (PIT), considerando el efecto del origen de los peces y de la zona de suelta. Los resultados mostraron que el 24,9 % de los barbos descendieron a través de la escala para peces, influyendo tanto el origen como la zona de suelta en la localización de la escala. Además, se observaron movimientos descendentes casi todo el año, excepto durante el invierno. El estudio concluye que, bajo determinados escenarios, las escalas para peces podrían actuar como rutas alternativas seguras para la migración descendente.