ENTOMOLOGÍA URBANA Y LEGAL

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1 ENTOMOLOGÍA URBANA Y LEGAL

2 LA CALIDAD DEL AGUA, EN LA LAGUNA DE TRES PALOS, MUNICIPIO DE ACAPULCO, GUERRERO Y SUS BIOINDICADORES José Luis Rosas-Acevedo 1, Audel Sánchez-Infante 2, Ana Yolanda Rosas-Acevedo 2, Laura Sampedro-Rosas 1 Isaid Conde-Guatemala 3 y Justiniano González-González 1. 1 Unidad de Ciencias de Desarrollo Regional, 2 Maestría en Desarrollo Turístico: Mención Ciencias Ambientales y Turísticas, 3 Instituto Tecnológico de Acapulco. Universidad Autónoma de Guerrero. Pino s/n Col. El Roble. Acapulco, Gro., jlrosas71@hotmail.com. RESUMEN: El concepto de especies indicadoras ha sido controversial lo que restringe su utilidad. Sin embargo, cuando los problemas de contaminación se deben a otras causas como el enriquecimiento orgánico son de utilidad usar la presencia y abundancia. En el caso de la laguna de Tres Palos, es la contaminación por enriquecimiento orgánico por descargas de aguas domésticas y los desechos de los residuos de la pesca la problemática más importante. Para encontrar una medida de mitigar esto es importante determinar el deterioro por contaminación orgánica mediante insectos bioindicadores. Además los resultados fueron validados con un simulador de dispersión de contaminantes. Los resultados obtenidos indican que es un sistema de niveles de oxigeno moderados a bajos; que existe fuerte impacto por las actividades que se llevan a cabo en la zona y que la calidad del agua esta moderadamente contaminada. Palabras clave: insectos, simulación, contaminación. ABSTRACT: The concept of indicator species has been controversial which restricts its usefulness. However when pollution problems are due to other causes such as enrichment organic sound of utility use the presence and abundance. In the case of the Tres Palos lagoon, it is pollution by organic enrichment by domestic sewage discharges and waste of waste from fishing the most important problems. To find a measure of mitigating this it is important to determine degradation organic contamination by insects biomarkers. In addition the results were validated with a simulator of dispersion of pollutants. The results indicate that it is a tiered system of oxygen moderate to low; that there is strong impact on the activities carried out in the area and that the quality of this moderately polluted water. Key words: insects, simulation, pollution. Introducción Hacia finales de la década de los 70 del siglo XX, los análisis químicos eran los métodos más utilizados para evaluar la calidad de las aguas, aunque eran ineficaces para detectar cambios en las condiciones naturales de los ríos, por ser análisis puntuales. Ante esta situación se revalorizan los métodos biológicos cuyo uso en el monitoreo de las condiciones de los cuerpos de agua ha tenido auge en las dos últimas décadas (De la Lanza, et al., 2000), puesto que presentan amplio espectro de respuesta a la contaminación, lo que permite establecer consideraciones del estado de salud de un cuerpo de agua en el tiempo y en el espacio (Segnini, 2003). Kolwitz y Marzon (1908), introdujeron la idea de la saprobidad como medida del grado de contaminación orgánica de un cuerpo de agua. El uso del sistema sapróbico, se mantiene vigente, aunque ha sido objeto de revisiones y modificaciones. Actualmente se usa en países de Europa central y oriental. La clasificación de las aguas en Dinamarca, son bajo este sistema y fue legislada en la Ley de Protección Ambiental de 1973 (Crairns y Pratt, 1993). El uso de índices integrados para evaluar la condición biológica de los cuerpos de agua ha tenido gran auge en Estados Unidos, mientras que en el Reino Unido, Canadá y Australia el problema ha sido enfocado mediante el desarrollo de modelos de predicción basados en análisis multivariados (Wright et al., 1993; Norris y Hawkins, 2000). El concepto de especies indicadoras siempre ha sido controversial, muchas especies con el status de indicadoras tienen áreas de distribución limitada, lo que restringe su utilidad o a que las especies indicadoras pierden su validez cuando los problemas de contaminación se deben a otras 939

3 causas diferentes al enriquecimiento orgánico. En el caso de la laguna de Tres Palos, es la contaminación por enriquecimiento orgánico por descargas de aguas domésticas y los desechos de los residuos de la pesca. La laguna de Tres Palos desemboca en el Océano Pacífico en forma de barra. La localidad más representativa y de la que toma el nombre es el poblado de Tres Palos, Municipio de Acapulco, con aproximadamente 5000 habitantes indígenas provenientes de la montaña (amuzgos y mestizos). En este informe se registran los datos de los puntos de muestreo que corresponden al lado Norte donde se encuentra el poblado y el área de impacto de las actividades antropogénicas que influyen en la calidad del agua. De tal forma que el objetivo de éste trabajo fue determinar el deterioro de la laguna de Tres Palos, por contaminación orgánica mediante insectos bioindicadores y validarlo con un simulador de dispersión de contaminantes. Materiales y Método Se ubicaron ocho estaciones de muestreo en la franja Norte de la Laguna de Tres Palos a partir de la estación 1: Latitud 16 49'18.75"N, Longitud 99 44'14.89"O a la estación 8: Latitud 16 47'11.65"N, Longitud 99 42'47.74"O (Figura 2). La colecta de los insectos fue en época de secas; los puntos de muestreo estuvieron a distancias de 50 metros uno del otro; las muestras se colocaron en frascos con alcohol al 70% hasta su observación. Los muestreos se realizaron utilizando una red saca hojas tipo pala para alberca, con 5 réplicas por estación. La separación e identificación de los insectos fue con ayuda del microscopio estereoscópico y de claves pictóricas para insectos de agua dulce (McCarffety y Provonsha, 1998; Voshell y Bartlett, 2002). Se determinaron tres grupos de insectos: A, B y C por medio de la elaboración de una guía para el reconocimiento de insectos acuáticos y sus requerimientos de oxigeno; a partir de esto determinar la calidad del agua y el nivel de contaminación comparando presencia-ausencia y abundancia. Por otro lado, se realizó con ayuda del programa Discar3.2, la simulación de la influencia que tiene la descarga del río de la Sabana a la Laguna y la dirección de la dispersión de la materia orgánica y coliformes fecales que es el principal problema de contaminación en la Laguna. Resultados y Discusión Con la guía para el reconocimiento de insectos acuáticos con base a sus requerimientos de oxigeno en medios acuáticos y a la abundancia de los mismos, se determinó que la calidad del agua en el área Norte de la laguna es de moderada a baja. Aquí se presenta la abundancia media de los muestreos (Fig. 1), La abundancia correspondió a los grupos de insectos Hemíptera: Quironomidae (12 ejemplares), Díptera (10 ejemplares), Odonata (6 ejemplares) y Coleóptera: Notonectidae (8 ejemplares). Además, se encontraron invertebrados cuya media por grupo fue Oligocheta (5 ejemplares), Policheta (4 ejemplares y Anelida (19 ejemplares no identificados). Para determinar la calidad del agua empleando insectos, se proponen grupos como Collembola, Ephemeroptera, Odonata, Plecoptera, Orthoptera, Grylloptera, Hemiptera, Megaloptera, Neuroptera, Diptera, Lepidoptera, Trichoptera e Hymenoptera (De la Lanza, et al., 2000). En estudios de biodiversidad, a partir de muestreo de comunidades, el tamaño de la muestra o número de unidades de observación puede ser pequeño y dar el mismo resultado que un tamaño de muestra mayor (Pla, 2006). Por lo que se consideró con la presencia y abundancia de los grupos encontrados en la parte Norte de la laguna (Fig. 1) que la calidad del agua en ésta área es media y baja. 940

4 Tricoptera 0 Plecoptera 0 Megaloptera 0 Odonata 6 Hemiptera (Quironomi Coleoptera (Notonectid Diptera 10 Oligocheta 5 Policheta 4 Anelida Figura. 1. Media del grupo de insectos y anélidos colectados en la franja Norte de la Laguna de Tres Palos. El uso del software de simulación de dispersión de contaminantes (Discar 3.2 ), fue para determinar la dirección de la dispersión de los aportes de los coliformes fecales y de la materia orgánica como efecto de las descargas del río de la Sabana a la laguna (Fig. 2), lo que permite entender el deterioro de la calidad del agua en la laguna y que se confirma con la presencia y abundancia de los grupos de insectos e invertebrados colectados. Con la utilización bioindicadores y software especializado para simular escenarios de riesgo de contaminación, sin necesidad de hacer evaluaciones físico-química o microbiológicas costosas, son una alternativa para valorar la calidad del agua de manera confiable. Figura. 2. Ocho estaciones de muestreo de insectos bioindicadores en la parte Norte de la laguna (marcadas con la línea y que va de Latitud 16 49'18.75"N, Longitud 99 44'14.89"O a Latitud 16 47'11.65"N, Longitud 99 42'47.74"O ) y simulación de la dispersión de contaminantes de la descarga principal del río de la Sabana y su correlación con la calidad del agua en el borde Norte de la Laguna de Tres Palos y la abundancia de los grupos colectados. 941

5 Conclusiones El uso de bioindicadores y del software de simulación de dispersión de contaminantes (Discar 3.2 ), para determinar la dispersión de los contaminantes y la calidad del agua son herramientas que complementan a los métodos químicos y bacteriológicos. Los resultados obtenidos indican que la Laguna de Tres Palos es un sistema de niveles de oxigeno moderados a bajos, por lo que la calidad del agua es media, y el ecosistema se considera moderadamente impactado. Literatura Citada Ávila, G. P Cambio Global y Recursos Hídricos en México: hidropolítica y conflictos contemporáneos por el agua. Dirección General de Investigación de Ordenamiento Ecológico y Conservación de Ecosistemas. Instituto Nacional de Ecología. pp 107. Cairns, J. Jr. Y J.R. Pratt Future directions in freshwater biomonitoring using benthic macroinvertebrates. PP En: D.M. Rosemberg y V.H. Resh (eds.) Freshwater biomonitoring and benthic macroinvertebrates. Chapman y Hall. New York. N.Y. Kolwitz, R. y M. Marson Okologie der pflanzlichen saprobien. Ver. Dtsch. Bot. Ges. 26ª (Traducido al inglés 1967). Ecology of plants saprobia Pp En: L.E. Kemp, W.M. Ingram y K.M. Mackenthum (Eds). Biology of water pollution. FEDERAL water pollution control administration, Washington, D.C. De la Lanza Espino, G., S. Hernández Pulido, y L. Carbajal Pérez, L Organismos indicadores de la calidad del agua y de la contaminación: (bioindicadores). México, Plaza y Valdés, pp McCarffety, W.P y Provonsha, A Aquatic Entomology. Jones and Bartlet Publs.Boston, Massachusetts. Norris, R. H. y C.P. Hawkins Monitoring river health. Hydrobiologia 435:5-17 Pla, L Biodiversidad: Inferencia basada en el índice de Shannon y la riqueza. Interciencia Revista de Ciencia y Tecnología de América. 31(8): Segnini, S El uso de los macroinvertebrados bentónicos como indicadores de la condición ecológica de los cuerpos de agua corriente. Ecotropicos. 16(2):45-63 Wright, J.F. M.T. Furse y P.D. Armitage RIVPACS a technique for evaluating the biological quality of rivers in U.K. European Water Pollution Control 3(4): Voshell, J. R y Bartlett, W.A A guide to common freshwater invertebrates of North America. The MacDonald and Woodward Publs. Blacksburg, Virginia. 442p. 942

6 DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA DEL ARROYO SINAI POR INSECTOS INDICADORES; EN EL ÁREA SUBURBANA DE ACAPULCO, GRO. Rosalinda Sánchez-Benítez 1, Ana Yolanda Rosas-Acevedo 2, Audel Sánchez-Infante 2 y José Luis Rosas-Acevedo 3. 1 Unidad Académica de Ciencias Ambientales, 2 Maestría en Desarrollo Turístico: Mención Ciencias Ambientales y Turísticas, 3 Unidad de Ciencias de Desarrollo Regional. Universidad Autónoma de Guerrero. Pino s/n Col. El Roble. Acapulco, Gro., jlrosas71@hotmail.com. RESUMEN. Los insectos acuáticos responden rápidamente a los cambios químicos del ambiente en el que viven. La composición de especies en los ríos es utilizada como indicador de cambios negativos en la calidad del agua. Por lo cual el objetivo fue conocer el grado de contaminación del cauce fluvial por medio de insectos bioindicadores para determinar la calidad del agua. Los insectos colectados se agruparon en los grupos A, B y C, después de su identificación por claves pictóricas, que corresponden al mayor o menor grado de adaptabilidad a ambientes con o sin oxígeno. Tomando en consideración la abundancia del grupo Trichoptera, se considera que el ecosistema del área estudiada esta moderadamente impactado y que la calidad del agua es buena para uso domestico y de mediana calidad para el consumo humano. Palabras clave: bioindicadores, método indirecto, parámetros. ABSTRACT. Aquatic insects respond promptly to changes in the chemistry of the environment in which they live. The composition of species in rivers is used as an indicator of negative changes in the quality of the water. By which the objective was to know the degree of pollution of the river channel through insects biomarkers to determine the quality water. Collected insects were divided into groups A, B and C, after its identification by pictorial keys that correspond to the greater or lesser degree of adaptability to environments with or without oxygen. Taking into relation the abundance of the Trichoptera group, it is considered that the ecosystem of the studied area is moderately impacted and the quality of the water is good for use domestically and medium quality for human consumption. Key words: biomarkers, indirect method, parameters. Introducción Considerando que el desarrollo urbano del municipio de Acapulco ha sido desordenado, no obstante de contar con planes de desarrollo para la ciudad desde La posibilidad de que su crecimiento sea de forma ordenada ha sido limitada por los asentamientos irregulares, establecidos en zonas inadecuadas y con efectos graves y continuos de contaminación ambiental. Por otro lado, los escurrimientos de las cuencas fluviales del municipio no reciben tratamiento, por tal razón es importante hacer una valoración de la calidad del agua de las mismas, por diferentes vías. Uno de los métodos que se utilizan para determinar la calidad del agua son los biológicos que identifican las respuestas que ofrecen plantas y animales como evidencia directa de la contaminación (De la Lanza et al., 2000). El arroyo Sinaí a lo largo de su historia ha sufrido modificaciones y se ha contaminado por las actividades antrópicas y naturales; como en 1996 con el huracán Boris lo cual origino escurrimientos provenientes principalmente del Parque Nacional El Veladero afectando el paisaje y la calidad del agua. Durante las precipitaciones pluviales el cauce crece y arrastra la basura que generan las personas que lavan o viven a orillas del cauce, en esta temporada transporta aguas con fuertes corrientes que se mezclan con aguas negras de las fugas de drenaje, y durante el año van disminuyendo hasta hacerse intermitentes y tienen destino final el río de la Sabana, éste después de su recorrido desemboca en la laguna de Tres Palos. Los insectos acuáticos responden rápidamente a los cambios del ambiente en el que viven. La composición de especies en los ríos es utilizada como indicador de cambios negativos en la calidad del agua (Barbour, et al., 1996). Por lo cual el objetivo fue conocer la 943

7 contaminación del cauce fluvial por medio de insectos bioindicadores para determinar la calidad del agua. Materiales y Método El arroyo Sinaí se ubica entre las coordenadas N y O. Su longitud es de 1 km 368,58 metros de largo la cual se forma por los escurrimientos del Parque Nacional el Veladero, atravesando la comunidad del Veladero y las colonias San Miguel, Esmeralda, San José y Sinaí, en donde se realizó la investigación (entre las coordenadas al Este y al Norte), teniendo como puntos de referencias dos puentes que lo atraviesan (Fig. 1). El tramo de cauce se dividió en tres partes (alta, media y baja), se consideraron dos puntos de colecta para cada una, es decir, 6 sitios de muestreo, que fueron visitados en el periodo de secas (meses enero a mayo de 2011) una vez al mes. Figura. 1. Ubicación del tramo donde se realizaron las colectas de insectos. La captura de los insectos fue con red fina (cinco redadas por punto de muestreo), éstos se colocaron en frascos con alcohol al 70%, hasta su observación al estereoscópico. La identificación fue con claves pictóricas especializadas (McCarffety y Provonsha, 1998; Thorp y Covich 2001; Voshell Jr, 2002). Se determinó el promedio del número de insectos por grupo y puntos de colecta. El análisis de la abundancia de especies sirvió para determinar el nivel de contaminación de las tres áreas en las que se dividió el tramo del cauce estudiado. Se ubicaron tres grupos de insectos: A, B y C por medio de la elaboración de una guía para el reconocimiento de insectos acuáticos y sus requerimientos de oxigeno, para determinar la calidad del agua y la contaminación del sitio, comparando presencia-ausencia y abundancia (McCafferty y Provocha, 1998; Voshell Jr., 2002 y Merrit, et al., 2008). Resultados y Discusión Los insectos colectados se agruparon en los grupos A, B y C, después de su identificación por claves pictóricas. El grupo A (Trichoptera, Plecoptera, Megaloptera, Coleóptera) requieren de ambientes con abundante oxigenación, es decir se encuentran en aguas limpias. Lo que asume que el agua es de buena calidad. El Grupo B (Isópoda, Notonectida, Díptera, Odonata, 944

8 Hemiptera, Quironomida) requieren niveles moderados de oxígeno; esto quiere decir que la contaminación y la calidad del agua es moderada. El grupo C, son organismos adaptados a vivir en aguas con poco oxígeno (Díptera, Oligocheta, Anélida e Hirudinea), lo que indica que el agua está contaminada y es de mala calidad, para consumo humano. Con la media de larvas de insectos agrupadas de acuerdo al punto de colecta (dos en la parte alta, dos en la parte media y dos en la baja), se registró la distribución de la abundancia de la riqueza de ordenes encontrados en el estudio (Figs. 2 y 3); con base en ello se considera que la calidad del agua del arroyo en la parte alta es buena, en la parte media es moderada y en la parte baja se considera de moderada a mala Tricoptera 4 Plecoptera 7 Megaloptera 1 Odonata 6 Hemiptera 10 Coleoptera 4 Diptera Tricoptera Plecoptera 4 Megaloptera 0 4 Odonata 4 4 Hemiptera 4 Coleoptera 11 Diptera 1 Figura. 2. Distribución de la media de las abundancias de los taxa encontrados en la parte Alta (izquierda y Media (derecha). De manera general la abundancia y la riqueza de los grupos presentes (Fig. 3, derecha) en el tramo del arroyo evaluado (Fig. 1) y de acuerdo con Clemens, et al., (1988), Clemens, (1994), Carter y Wood, (1995) sobre la abundancia del grupo Trichoptera, se considera que el ecosistema del área estudiada esta moderadamente impactado y que la calidad del agua es buena para uso domestico y de mediana calidad para el consumo humano, según con los parámetros de las normas oficiales mexicanas (NOM-127-SSA1-1994; NOM-001-ECOL-1996); y los correspondientes para las áreas naturales (LEEGEPA, 1996). Además, para tener una visión más clara de lo que está pasando en el arroyo, se registraron las fuentes importantes de desechos y contaminación que afecten el agua, suelo o aire en el área de estudio como son los drenajes clandestinos que descargan, los tiraderos de basura a cielo abierto, los sitios de lavado de ropa, el tipo de jabones usados y frecuencia semanal de uso para lavar; además de cuantificar los establecimientos comerciales como tortillerías, ladrilleras, panaderías, etc., que se encuentran a lo largo del tramo estudiado y que hacen descargas de desperdicios. En el arroyo Sinaí, la calidad del agua varía de buena a mediana, a medida que se dirige el cauce desde su nacimiento al Norte en la parte alta y corre hacia la parte Sur hasta desembocar en el Río de la Sabana y éste a la laguna de Tres Palos, que se considera un sitio de importancia de pesca artesanal y de actividades turísticas en las temporadas vacacionales. 945

9 Tricoptera 0 Plecoptera 0 Megaloptera 0 Odonata 6 Hemiptera 2 Coleoptera 16 Diptera Tricoptera 5 Plecoptera 11 Megaloptera 1 Odonata 16 Hemiptera 16 Coleoptera 31 Diptera 15 Figura. 3. Distribución de la media de las abundancias de los taxa encontrados en la parte Baja (izquierda) y, en la totalidad del arroyo La variabilidad de la contaminación se debe a la incorporación al arroyo de descargas clandestinas en su cauce y del deficiente sistema municipal de alcantarillado. Lo que hace que la capacidad de regeneración del mismo sea cada vez más lento a medida que se avanza al Sur hasta la desembocadura en la laguna, en donde se registra la mala calidad del agua, debido a la abundancia y riqueza de los grupos colectados. Conclusiones La riqueza y abundancia de los insectos encontrados, son un elemento interesante, rápido y económico para determinar la calidad del agua. En el arroyo Sinaí, la calidad del agua varía de buena a mediana a medida que se dirige el cauce desde su nacimiento en el Norte en la parte alta, y corre hacia la parte Sur, hacia el río de la Sabana y después desembocar en la laguna de Tres Palos. La variación en los grados de contaminación se debe a la incorporación al cauce de descargas clandestinas y del sistema municipal. Lo que hace que la capacidad de regeneración del mismo sea cada vez más lento a medida que se avanza al Sur hasta la desembocadura en la laguna, en donde se registró mala calidad del agua. Los resultados podrían ser el reflejo de la alta correlación que existe entre los grupos de insectos bioindicadores presentes y las actividades antrópicas realizadas en el área de estudio, lo que en términos de monitoreo ambiental sería de utilidad, para conocer la calidad del agua de manera rápida y sin necesidad de realizar estudios físico-químicos a profundidad. Literatura Citada Barbour, M. T. J. Gerritsen y J. S. White Development of the Stream Condition Index (SCI) for Florida Stormwater and Nonpoit Sources Management Section. Florida Department of Environmental Protection, Fla. 59p. De la Lanza, G, S. Hernández y J. L. Carbajal Organismos Indicadores de lacalidad del Agua y de la Contaminación (bioindicadores). Plaza y Valdés, S.A de C.V. McCafferty, W. P y A. Provonsha Aquatic Entomology. Jones and Bartlett Publishers. Boston. 946

10 Merrit, R.W., K.W. Cummins y M.B. Berg An introduction to the aquatic insects of North America. Kendal Hunt Publish. Dubuque, I.A. Norma Oficial Mexicana. NOM-001-ECOL Que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales. Publicado en el Diario Oficial de la Federación. Abril 23 de Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA Salud ambiental, agua para uso y consumo humano-límites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para su potabilización. Publicado en el Diario Oficial de la Federación. Noviembre 22 de Thorp, J.H. y A. P. Covich Ecology and classification of North American Freshwater Invertebrates. Academic Press. San Diego California. Voshell, Jr. J.R A guide to common freshwater invertebrates of North America. The McDonald&Woodward Publish. Blacksburg, Virginia. 947