BIOINDICADORES REOFILOS PARA CURSOS DE AGUA EN EL CUSCO

Eduardo Gil Mora; Colegio del Biólogos del Perú; Consejo Regional XIV: Cusco-Apurimac y Madre de Dios– Perú.
Mundoandino2005@yahoo.es

RESUMEN

En el valle del Cusco ubicado a más de los 3,300 m.s.n.m. existen cursos de agua lóticos con fuertes pendientes y capacidad de erosión alta; las características físicas, químicas y biológicas de los cursos de agua en el valle del Cusco, han variado sustancialmente en los últimos 20 años. Principalmente por el crecimiento poblacional y la urbanización subsiguiente sin el saneamiento básico mínimo, han conducido a que las aguas residuales, residuos sólidos y residuos domésticos ingresen a los cursos de agua alterando directamente las características del biotopo acuático conduciendo al deterioro de la calidad de las aguas, principalmente en sus tramos finales. Los indicadores más importantes que pueden tipificar estos cambios son los macro-invertebrados acuáticos, aquellos que son sensibles a las modificaciones de la calidad del agua. En base a la abundancia relativa de los macro-invertebrados se elaboraron mapas temáticos y estos representan la calidad del agua a lo largo de los ríos estudiados.

Palabras claves: bioindicador; macroinvertebrados, índice biótico, calidad del agua.
 

1. INTRODUCCION.

La adaptación de las especies a las corrientes de agua está vinculada también a una búsqueda de características en el medio tales como altas concentraciones de oxígeno disuelto, temperatura, naturaleza del sustrato, presencia de vegetación ribereña y elementos nutritivos vivos o inertes ligados a la velocidad y al régimen hidráulico (turbulencia, acción erosiva). Autores como Beck (1955); Bournaud (1963); Chutter (1972), Liebmann (1962) y Barbier (1973); han demostrado que numerosos organismos calificados de reófilos viven en las cavidades del sustrato, debajo de las piedras, entre la vegetación y troncos, las concentraciones vegetales o sus capas sedimentarias basales y que en realidad los organismos reófilos luchan por no dejarse arrastrar.

El estudio de la calidad del agua en un tramo determinado se efectúa a partir de la colecta de macro invertebrados que colonizan el sustrato y que están sometidas a las eventuales fluctuaciones de la calidad del medio acuático. La fracción estudiada en la biocenosis es, por tanto, el epibenton y el perifiton en sentido amplio. En el medio acuático es posible distinguir, sobre todo en la zona del ritron, dos facies; es decir dos conjuntos de biótopos con características físicas bien definidas. En estas dos entidades ecológicas viven faunas adaptadas, por lo tanto diferentes. A fin de intentar apreciar en qué medida contribuye la calidad del agua a la implantación de las biocenosis, es necesario eliminar las causas posibles de diferencias faunísticas debidas al sustrato. Para ello, se toman muestras de las dos facies mencionadas, si existen, y posteriormente se determina un índice para cada facie. Con el objeto de comparar dos puntos de referencia, se describen las condiciones ambientales en cada uno de los sitios y se efectúa su caracterización. Esto permite eliminar las causas de las fluctuaciones biocenóticas inducidas por las variaciones de la naturaleza de los factores abióticos ajenos a la calidad del agua.

La determinación de los macro invertebrados presentes en las muestras permite conocer la calidad y diversidad de la fauna existente. Los grupos faunísticos clasificados no representan, por tanto, más que un muestreo característico de los grandes grupos de invertebrados acuáticos en función de su supervivencia en agua contaminada.

Conforme se sigue el curso del río aguas abajo, se aprecia un aumento progresivo de los valores indicativos que se aproximan a los valores modales definidos para el río.

Es importante señalar que en el valle del Cusco se observa un crecimiento acelerado del deterioro ambiental y con ello el de la contaminación de los sistemas acuáticos durante las últimas dos décadas por las razones expuestas, los que han contribuido a hacer de la determinación de la calidad biológica de las aguas, una de las herramientas importantes para la vigilancia y monitoreo de los cursos de agua.

Por lo anteriormente planteado, podemos colegir los siguientes enunciados:

1. Los organismos acuáticos se distribuyen en asociaciones en el medio natural. A unas relaciones de contigüidad, inherentes a exigencias o preferencias comunes respecto a factores ambientales entre los animales y vegetales, hay que añadir una integración profunda de los componentes biocenóticos en redes energéticas.
2. La polución, cualquiera sea su naturaleza, provoca en las especies, en las estructuras o en las relaciones tróficas, perturbaciones que conducen a profundas alteraciones de los sistemas biológicos. Estas alteraciones pueden ser aprovechadas para poner de manifiesto las causas que las originan, introduciendo aquellas en los principios esenciales de los métodos biológicos de detección de las poluciones.
3. Se ha observado que, a excepción de las contaminaciones estrictamente orgánicas, la ausencia de ciertas unidades sistemáticas en un medio donde éstas deberían encontrarse normalmente, aparece como un indicio de polución exógena más significativo que la presencia de otros grupos taxonómicos considerados como “característicos”.

2. METODOLOGIA:

La metodología específica utilizada fue el denominado METODO DE LA RELATIVA ABUNDANCIA DE LAS ESPECIES PRESENTES.

Entre las ventajas de este método está el hecho de que sólo se requiere efectuar muestreos cualitativos y un nivel de reconocimiento taxonómico no sofisticado. Al respecto Scout (1969), reporta que la identificación de los organismos a nivel de Clase es suficiente, sin embargo el trabajo efectúa una identificación a nivel de Familia e incluso de género.

Aún cuando este método es “simple”, sin embargo debe ponerse especial atención en el muestreo, procurando que las muestras obtenidas sean representativas del segmento o área del río en el que se viene trabajando; por ejemplo corrientes rápidas con fuerte pendiente tienden a contener una menor diversidad que las zonas menos rápidas; de otro lado, áreas pobladas de vegetación ribereña, usualmente tienen una mayor abundancia relativa de especies que los biotopos anteriormente citados. Por lo tanto, el reconocimiento previo respecto de las características geo-edáficas y de actividades económicas desarrolladas a lo largo del curso de agua es definitorio.

La abundancia relativa de las especies, también es función de la estacionalidad o de fenómenos externos al curso de agua, por ejemplo la relativa abundancia de las especies es mayor en época de lluvias (enero – marzo) y en la temporada en la que la temperatura es mayor (setiembre – marzo) que en época de frío y heladas (mayo- agosto); del mismo modo habrá una menor diversidad si acontecen deslizamientos, anegamientos y otros disturbamientos en el curso de agua; por lo que en mérito a estas fluctuaciones el trabajo se desarrolló tanto en época de lluvias como en época de estío.

Desde el punto de vista procedimental se desarrolló lo siguiente:

2.1. INVESTIGACION DE CAMPO:

a) Considerando que el trabajo implica desarrollar un monitoreo del río en el período de estío y durante la época de precipitación pluvial, fueron seleccionados dos ríos del valle del Cusco. Estos ríos han sido evaluados periódicamente tanto en sus características físicas, químicas y biológicas, como también se evaluaron las actividades antrópicas desarrolladas a lo largo de su cuenca.
b) Cartografía del curso de agua, se elaboró un mapa a una escala de 1/ 25 000, en el que se presentan las estaciones de muestreo, la calidad del agua empleando para ello la simbología convencional existente. El mapa evidencia la calidad de agua y el seguimiento estudiado a través de la coloración correspondiente.
c) Determinación de la pendiente del curso de agua con medición de la velocidad y volumen de flujo.
d) Medición de los factores físicos – químicos. Dentro de ellos:
• Factores del entorno: Temperatura, Humedad relativa, precipitación, nubosidad y solaridad.
• Factores del curso de agua, tales como: OD, porcentaje de saturación del OD, pH, transparencia, TSD y TSS.
• Sección del curso de agua a efecto de determinar la profundidad y estratificación de la corriente, determinar los principales biotopos a ser estudiados.
e) Colecta de macro invertebrados. Con el muestreador de fondo y/o draga, se colectaron muestras del perifiton, bentos y biotopos especiales; la colecta se realizó tanto en zonas de corriente como en zonas de escasa corriente. Los ejemplares no identificados en campo fueron trasladados al laboratorio para su identificación posterior en frascos con formalina al 3 %.
f) Determinar la abundancia relativa de las especies a través de la tabla de frecuencia.
g) Fijar la muestra de agua para determinar el OD.
h) Identificación de las fuentes de contaminación. El recorrido aguas abajo posibilitó la identificación de la fuentes de polución. Una vez identificada la fuente, se procedió a determinar los principales contaminantes y su concentración.

2.2. ANALISIS DE LABORATORIO

a) Los macro invertebrados colectados fueron identificados hasta el nivel de familia y/o género. Es necesario distinguir qué grupo taxonómico y/o especie se halla con la mayor abundancia relativa y en exclusividad en un área u otro.
b) Determinar la concentración del Oxígeno Disuelto.

2.3. MANEJO DE LA INFORMACION.

Con los resultados obtenidos en laboratorio y las observaciones de campo, se procedió a la aplicación de los aspectos procedimentales a fin de elaborar el mapa temático respectivo, empleando para ello los siguientes instrumentos de información:

2.3.1: Macro invertebrados indicadores de la calidad de agua. Los organismos acuáticos especificados están sustentados en la relativa abundancia.

Calidad de agua 2:
• Hyalella
• Ephemeropteros
• Dytiscidos (coleóptero); familia Dytiscidae
• Odonatos (libélulas)
• Trichopteros
• Plecópteros
• Hemipteros (nadador de espalda); familia Notonectidae.

Calidad de agua 3:
• Simúlidos (dípteros)
• Culicoides (dípteros)
• Culícidos (dípteros)
• Gasterópodos
• Pelecípodos
• Planaria

Calidad de agua 4:
• Chironómidos (dípteros)
• Syrphidos (Ephydra, Eristalis)
• Tubifex (oligoquetos)
• hirudíneos

2.3.2. Frecuencia y valoración:

Cuadro 01: Frecuencia y valoración de los organismos indicadores.

Frecuencia N° de individuos vistos Valor
Presente – P 1 a 5 01
Común – C 6 a 30 02
Frecuente – F 31 a 200 03
Abundante – A Más de 200 04

2.3.3: Colores y simbología utilizada para el mapa.

De conformidad a la Convención sobre calidad de agua y sus representaciones en lo químico, físico y biológico (La Haya, 1980); la representación recae en lo siguiente:

a. Calidad de agua 2 es representada por el color Azul.
b. Calidad de agua 3, es representada por el color Rojo
c. Calidad de agua 5, es representada por el color Negro.
d. Cuando en la tabla de valoración, el porcentaje de la calidad de agua es superior o igual al 50%, se representa el color del predominante.
e. Cuando la diferencia porcentual no es marcada se adopta lo siguiente:
• Entre calidades de agua 2 y 3, se represente con el color Verde.
• Entre calidades de agua 3 y 4, se representa con el color Marrón
• Entre calidades de agua 2 y 4, se representa con el color Lila.
f. Cuando los porcentajes para las tres calidades de agua son similares, se representa con el color Amarillo.
g. La representación gráfica (símbolos) de los porcentajes en el mapa es la siguiente:
• Círculo si el porcentaje obtenido es superior al 70%
• Cuadrado si fluctúa entre el 40 al 69%
• Rectángulo, si fluctúa entre el 10 y el 39%
• Triángulo si el porcentaje es inferior al 10%

3. RESULTADOS

3.1. RÍO SAPHY.

La micro cuenca del río Saphy se inicia en las alturas del Cerro Salkantay sobre los 4800 m de altitud, el curso de agua evaluado toma el nombre de Salkantay y discurre pendiente abajo por aproximadamente 7 Km. hasta juntar sus agua con las del riacho “El Arco” en la localidad denominada “Ttinqoc” a partir de esta unión se denomina como río Saphy.

Cuadro N° 02: Río Saphy: Características Morfométricas

Características Parte Alta Parte Baja
Ancho promedio del Cauce:
Ancho promedio del río:
Profundidad promedio del río 15.30 metros
0,77 metros
0,055 metros 19.05 metros
1.43 metros
0.086 metros
Fuente. Elaborado sobre análisis de muestras de campo, 2003.

Cuadro Nº 03: Río Saphy. Parámetros Físico y Químicos según Estaciones de Muestreo

Estaciones Velocidad
(m/s) Caudal
(L/s) SST
(mg/L) SDT
(mg/L) pH Oxígeno
(mg/L)
I 0.384 13 10 39.67 7.1 7.8
II 0.69 72 15 115.80 6.8 6.5
Fuente. Elaborado sobre análisis de muestras de campo, 2003.











Fig. 01: Perfil longitudinal de la pendiente del río Saphy.

Fuente: Elaborado en base a la información cartográfica, 2004.

La gráfica precedente manifiesta que el río Saphy en sus orígenes, específicamente en los dos primeros Km. De recorrido evidencia una fuerte pendiente; por lo tanto una capacidad erosiva alta.

3.1.2. CALIDAD DEL AGUA

CUADRO N° 04: Río Chacán-Saphy, Frecuencia de los Macroinvertebrados.

ORGANISMOS Estación - I Estación - II
Hyalella F P
Ephemeropteros P P
Dytiscidos P -
Odonatos P P
Trycópteros F P
Notonectidae (nadador de espalda) C P
Simulidos P F
culicoides P P
Hirudineos - P
Chironomidos - F
Tubifex - C
Erystalis - P
Fuente: Elaborado en Base a las evaluaciones de campo, 2003






Fig. 02: Abundancia relativa de los bioindicadores en el río Saphy, según estaciones de muestreo.
Fuente: Elaborado en base a las observaciones de campo, 2003

Cuadro Nº 05: Río Saphy, valoración de la Calidad de Agua en las Estaciones de Muestreo - I
Organismos Valor de Frecuencia Calidad de Agua Score de Clase Score Total % Simbología Color en el mapa
Hyalella
3

2

11/13

84.6 Azul



AZUL
Ephemeropteros 1
Dytiscidos 1
Odonatos 1
Trycopteros 3
Notonéctidos 2
Simulidos 1

3

2/13

15.4 Rojo
Hirudineos -
Culicoides
1
Chironomidos -
Tubifex -
Syrphidos -
Total 13
Fuente: Elaborado en Base a las evaluaciones de campo, 2003
Cuadro Nº 06: Río Saphy, valoración de la Calidad de Agua en las Estaciones de Muestreo - II

Organismos Valor de Frecuencia Calidad de Agua Score de Clase Score Total % Simbología Color en el mapa
Hyalella 1

2

5/16

31.25 Azul




Ephemeropteros
1
Dytiscidos -
Odonatos 1
Trycópteros 1
Notonéctidos 1
Simulidos
3
3
5/16

31.25 Rojo
Hirudineos 1
Culicoides 1
Chironomidos 3
4
6/15
37.5 Negro
Tubifex
2
Syrphidos 1
Total 16
Fuente: Elaborado en Base a las evaluaciones de campo, 2003


Mapa 01: Cartografía de la calidad del río Saphy, usando bioindicadores.



0 Km 1 km 2 km 3 km 4 km
Escala Grafica
Fuente: Elaborado en base a resultados de laboratorio y estudios de campo. 2003.





4. CONCLUSIONES.

1. Las principales sustancias que deterioran la calidad del agua en los ríos son, los residuos orgánicos provenientes de las aguas de cloaca, residuos sólidos, actividad pecuaria y la agricultura, que demandan el oxígeno disuelto del agua; por lo tanto, la población de macro invertebrados más sensible a la carencia del oxígeno disuelto disminuye sustancialmente y se incrementa la relativa abundancia de los organismos tolerantes a procesos de anoxia, generando el deterioro de la calidad del agua.
2. La orografía de las micro cuencas en la subcuenca del Watanay, posibilita que los cursos de agua tengan una fuerte pendiente con capacidad erosiva alta, factor que induce a que en la temporada de precipitación, el arrastre de sólidos sea considerable, provocando una concentración muy alta de sólidos totales desde el origen del curso de agua.
3. Factores y fenómenos externos a las características del curso de agua como deslizamientos, hundimientos, precipitación, actividades económicas, etc. pueden ejercer influencia directa en la relativa abundancia de los organismos indicadores.
4. Los factores directos vinculados a la abundancia relativa de los bioindicadores son la concentración del oxígeno disuelto, temperatura del medio acuático, naturaleza del sustrato, presencia de vegetación ribereña, régimen hidráulico y presencia de elementos nutritivos.
5. El deterioro ambiental en el valle del Cusco es creciente, afectando con ello la calidad de los cursos de agua, especialmente en los dos últimos tercios (Ritron y Potamon), manifestada por la presencia de organismos indicadores de las calidades 3 y 4, que son reportados en el mapa con colores rojo, amarillo o negro.
6. La abundante presencia de materia orgánica en el benthos, genera un déficit importante del oxígeno disuelto el que es letal para organismos exigentes; sin embargo, este biotopo es colonizado por invertebrados tolerantes tales como lo Oligoquetos, Syrphidos y, ciertos dípteros como los Chironómidos, que se adaptan o desarrollan mecanismos para respirar y tolerar condiciones anaeróbicas.
7. Los macro invertebrados que habitan aguas límpidas, rápidas, oxigenadas (superiores a 6 mg/L) con un benthos con presencia de detritus vegetal y depósitos orgánicos finos y de escaso espesor, son los Tricópteros, Ephemerópteros, Hemípteros, Plecópteros y, Coleópteros principalmente; secundariamente pueden también ser citados en este grupo, los Odonatos y los Crustáceos del genero Hyalella. Por lo tanto, estos macro invertebrados tienen carácter “esteno”.
8. Los macro invertebrados adaptados a biocenosis con abundante materia orgánica en el sustrato del benthos, aunque la columna de agua sea límpida y que el flujo del curso de agua sea menor son los Dípteros (Simúlidos, Culicoides y Culícidos), los Turbelarios (Planaria) y en menor medida los gasterópodos y pelecípodos; estos son representantes de la calidad de agua tres.
9. Los macro invertebrados adaptados a ambientes de escasa movilidad “lénticos”, con abundante materia orgánica en descomposición y casi anóxicos son los Chironómidos, Oligoquetos, Hirudíneas y Syrphidos. Estos tienen carácter “euri” y aún cuando son representativos de la calidad de agua 4, pueden hallarse presentes desde la calidad de agua.

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