Proyecto para definir caudales ecológicos en ríos del Sistema Papallacta. Quinta campaña de muestreo (Junio 2007)

Transcripción

1 Proyecto para definir caudales ecológicos en ríos del Sistema Papallacta Quinta campaña de muestreo (Junio 2007) Daniela Rosero Investigación en Sitio: O. Fossati, R. Calvez, M.E. Gordillo, V. Crespo, D. Rosero y el Laboratorio de Hidrología de la Empresa Metropolitana de Alcantarillado y Agua Potable, EMAAP - Q. Septiembre, 2007

2 Introducción El presente informe forma parte de los reportes de campo de las campañas que se realizan dentro del Proyecto para la determinación de los caudales ecológicos de los principales ríos del sistema Papallacta. El análisis de la campaña realizada en el mes de junio de 2007 será integrado al reporte anual preparado dentro del proyecto. En este informe se presenta el análisis de los criterios bióticos utilizados en la campaña de marzo de 2007, utilizando los datos recopilados para junio de En este aspecto se ha incluido el análisis del índice biótico desarrollado específicamente para los ríos alto andinos, ABI (Andean Biotic Index) (Prat et. al. En Prensa). Para el registro de las condiciones ambientales en esta campaña, se tomaron en cuenta una serie de parámetros físico químicos como valores de referencia de la calidad del agua. Los parámetros de mayor relevancia han sido analizados mientras que los demás son únicamente reportados. En esta campaña se incluyeron cuatro muestreos cuantitativos (tipo surber) para todos los sitios ubicados aguas abajo de las captaciones. Además se reincorporó al muestreo el sitio de la unión de los ríos Tuminguina Papallacta y Tuminguina Cojanco UT. 1. Materiales y Métodos Para el muestreo de campo se utilizó la metodología desarrollada por Fossati & Calvez, 2006 y los respectivos protocolos de campo, tanto para el registro de las condiciones ambientales de los sitios de muestreo así como para la toma de muestras. 1.1 Muestreo de Invertebrados El muestreo de macroinvertebrados en esta campaña fue homologado en el campo para estandarizar el número de muestras surber de cada sitio. Se tomaron en total 54 muestras entre muestras surber y muestras con red de mano. En esta campaña no se pudo tomar las muestras del río Chalpi Grande. En los sitios S2 y J2 se continuó con el muestreo cualitativo con redes de mano para el reporte del estado de los sitios. - Muestreo Surber El muestreo surber fue realizado en tres hábitats predominantes del tramo del río en donde se realiza el trabajo. En total se tomaron 39 muestras surber correspondientes a 13 sitios. La superficie del marco de la red correspondiente al área de muestreo se colocó en cada uno de los hábitats para extraer todo el material hacia al red, esto incluye piedras de diferente tamaño que forman parte del sustrato. El material colectado se colocó en un balde para su limpieza en el campo y posterior preservación con formol en frascos de boca ancha. Todo el material correspondiente al sedimento grueso fue medido en el campo mediante una rejilla granulométrica (Fossati, 2007). - Muestreo de Red de Mano Se tomaron 15 muestras cualitativas mediante la red de mano, se aplicó el método de muestreo durante 3 minutos que comprende los hábitats más representativos del tramo del río donde se lleva a cabo el muestreo. Se registró la predominancia y presencia de los hábitats en la hoja de campo y se reportó mediante apreciación las velocidades máxima y mínima. Daniela Rosero 2

3 En este informe se describe el Índice Biótico de los Andes ABI. Tabla 1: Criterios bióticos usados para la interpretación de las muestras de invertebrados. Criterio Tipo Objetivo % de orden Cuantitativo Conocer la composición taxonómica de las muestras para cada sitio # de Individuos Cuantitativo Conocer la cantidad de individuos encontrados en cada muestra # de taxones Cualitativo Permite establecer la diversidad de la fauna presente en la muestra Densidad Cualitativo Conocer la población presente por superficie de hábitat. BMWP-Col. Cualitativo Índice de calidad del agua ASPT Cualitativo Índice de calidad del agua % EPT Cualitativo Índice de calidad del agua ABI Cualitativo Índice de calidad del agua - Índice Biótico de los Andes ABI El desarrollo del Índice ABI forma parte de una investigación mas amplia sobre la determinación del estado ecológico de los ríos alto andinos. El índice ECOSTRIAND (ECOlogical STatus RIver ANDean) pretende valorar de forma global la calidad de todo el ecosistema fluvial, ver Anexo 1, incluyendo la ribera además de la calidad de las aguas, tomado de Prat et.al. En prensa. Este índice desarrollado especialmente para los ríos andinos ubicados entre 2000 y 4000 msnm es un índice cualitativo que tiene como base científica el puntaje del índice BMWP/Col. El Índice presenta cambios en los puntajes asignados por el BMWP/Col para diferentes familias consideradas indicadoras de aguas oligo mesotróficas, así como para familias consideradas indicadoras de aguas eutróficas, según Roldan 2002, ver Anexo 2. Para el cálculo del índice se suman las puntuaciones parciales que se obtienen de la presencia de cada familia de macroinvertebrados y de esta forma se obtiene la puntuación global del punto de muestreo. Si en el tramo aparecen más de un individuo de una familia esta sólo se puntuará una vez. El rango de abundancia de cada familia se anotará utilizando el siguiente código: Código Rango de ind. 1 2 o menos 2 3 a a Mas de 100 El puntaje final puede ser comparado con el puntaje asignado a las clases de calidad del agua del Índice BMWP/Col que se presentan en la Tabla 2. Tabla 2: Clases de calidad de agua, valores BMWP/Col. Clase Calidad BMWP/Col. Significado Color I Buena >150, Aguas muy limpias a limpias II Aceptable Aguas ligeramente contaminadas III Dudosa Aguas moderadamente contaminadas IV Critica Aguas muy contaminadas V Muy critica <15 Aguas fuertemente contaminadas Daniela Rosero 3

4 1.2 Sitios de Muestreo Esta campaña de muestreo fue realizada en cuatro días entre los que se distribuyeron la toma de muestras. El muestreo comenzó desde las uniones o confluencias de dos ríos, continuando con los sitios ubicados aguas abajo hasta llegar a los puntos aguas arriba de las captaciones. En total se muestrearon trece sitios de los catorce correspondientes al proyecto. Las condiciones físicas durante el muestreo de la campaña de junio de 2007 se presentan en la Tabla 3, en esta campaña predominaron la nubosidad fuerte, las lluvias ligeras pero incesantes y los niveles de aguas altas en casi todos los ríos. El acceso al río Chalpi Norte CA fue casi imposible y debió desplazarse el día de muestreo por varias ocasiones. El nivel del agua observado para el río Chalpi Grande impidió el acceso tanto para la toma de muestras como para el aforo correspondiente. Tabla 3: Meteorología, nivel del agua, condiciones del río y observaciones el día de muestreo. Meteorología Ancho Caudal Sitio Día NA* Nub** Lluvia (m) (l/s) Condiciones del Sitio Observaciones SA Ab P Ausencia Turbulencia fuerte pero poca turbidez lecho del río ampliado S2 29 mayo 20 L P Ausencia Poca turbulencia, turbidez media Descarga sumergida SD Ab P Ausencia JA Aa F Fuerte mayo J2 turbulencia media y poca turbidez Poca turbulencia y turbidez media Sin signos cloacales ni olor Presencia de detritos en descomposición 20 L F Fuerte Aguas estancadas y detritos Algas en las márgenes del río. JD Ab P Ausencia US 29 mayo Ab F Ausencia Turbidez media y baja turbulencia Existen aguas estancadas, poca turbulencia y turbidez TP Aa F Poca Fuerte turbulencia, baja turbidez Coloración del agua café oscuro pero sin olor Presencia de detritos y excretas de ganado Sin signos cloacales, hay presencia de ganado TC Aa F Ausencia junio UT Aa F Poca 7 S / R Alta turbulencia, ausencia de turbidez Turbulencia media pero no existe turbidez en el agua Troncos y ramas obstruyen el cauce Margen derecha con cal y piedra pómez Pa Aa F Poca 8.6 S / R Signos cloacales en márgenes y en aguas abiertas Desechos sólidos inorgánicos (fundas plásticas) MA Ab F Poca mayo MD Aa F Poca CA 4 junio Aa F Ausencia CD 30 mayo Aa F Poca poca turbidez, baja turbulencia, presencia de algas Turbulencia media y baja turbidez Turbulencia media pero poca turbidez Alta turbidez, baja turbulencia, algas y arcilla en forma de nata Sin coloración ni olor Presencia de algas Abundantes excretas de ganado Color rojizo - rosado, olor a hierro, evidencia de ganado *NA: Nivel de aguas (Ab: aguas bajas, Aa: aguas altas) 20 L/s: caudal de paso establecido por operaciones **Nub: Nubosidad: N: nula, P: poca, F: fuerte, V: variable S/R Sin registro CG: En este muestreo no se pudo ingresar al río Chalpi Grande, aguas muy altas Daniela Rosero 4

5 1.3 Muestreo Físico químico El muestreo de la calidad del agua se realizó en diez de los catorce sitios de muestreo, los sitios: San Juan después de la captación JD, Unión Sucus/San Juan US, Unión Tuminguinas UT y Chalpi Grande CG no tienen reporte de datos físico químicos en esta campaña. Se han analizado 19 parámetros físico - químicos entre nutrientes, metales, microbiología y electrolitos. En la Tabla 4 se presenta la lista de parámetros analizados en la campaña de junio de 2007 y reportados de acuerdo al método o referencia de análisis del Laboratorio Central de Control de Calidad de la Empresa Metropolitana de Alcantarillado y Agua Potable de Quito. Tabla 4: Lista de parámetros físicos y químicos analizados en el laboratorio. Parámetros Unidad Método/Referencia ph U ph Electrodo/SM 4500 H-B Conductividad us/cm Electrodo/SM 2510 B Salinidad mg/l Electrodo/SM 2510 B Sólidos Suspendidos mg/l SS secados a C /SM 2540 D Turbiedad NTU Nefelometrico visual/sm 2120 B Color UC Pt- Co Comparación visual/ SM 2120 B Solidos Total Disuelto STD mg/l STD secados a 105 C/SM 2540 C DQO mg/l Oxibilidad al Permanganato DBO mg/l Prueba DBO5 días / SM 5210 B Nitratos mg/l E Ultravioleta/ SM 4500 NO3 B Nitritos mg/l Tiras indicadoras Fósforo mg/l Acido ascórbico / SM P Hierro mg/l Met 5,4,5,2 / SM 3111 B Fe Cromo mg/l SM 3111 B Potasio mg/l SM 3111 B Aluminio mg/l SM 3111 D Arsénico mg/l Met 5,4,5,2 / SM 3114 C As Coliformes totales NMP/100 ml Prueba de sustrato Cromogenico /SM 9223 B Coliformes Fecales NMP/100 ml Prueba de sustrato Cromogenico /SM 9223 B 2. Resultados El reporte de resultados se presenta de acuerdo a los hábitats y sus características luego se analiza la presencia de invertebrados y los índices bióticos correspondientes, posteriormente se hace un análisis de las condiciones físico químicas y finalmente se reportan las características de los sitios de muestreo. 2.1 Muestreo de Invertebrados - Hábitats En la campaña de junio de 2007 se registró un nivel de aguas altas que favoreció la presencia de diferentes tipos de hábitats, es decir, con un lecho ampliado se observó mayor cantidad de pozas y represas pequeñas con hojarascas. Daniela Rosero 5

6 El registro del hábitat de cada una de las muestras surber se tabuló de acuerdo a diferentes rangos con lo que se pudo conocer la dominancia del tipo de hábitat, el sustrato y la presencia de plantas, Tabla 5. Tabla 5: Distribución de a) tipos de hábitats, b) sustratos y c) presencia de plantas. a) Fascie Nro. Muestras Poza Plano Rápido Rabión Cascada b) Sustrato Capa gruesa Capa fina Subcapa gruesa Subcapa fina Roca madre Bloques Piedras Cantaros Gravas Arena Arcilla c) Plantas Sin Algas Musgos Macrófitas De acuerdo a los registros de campo para junio de 2007 el hábitat de mayor presencia durante el muestreo son las cascadas Tabla 5a, seguido de forma estrecha por los rápidos. El número de hábitats ubicados en zonas de rabiones y planos es igual superados por un hábitat más para las pozas. En cuanto al sustrato se registra una importante presencia de piedras, cántaros y gravas, siendo estos predominantes en un 57 % de las capas de los hábitats muestreados. El sustrato tiene una baja presencia de bloques de casi 4 % mientras que la distribución de arena y arcilla es pareja, 15 y 14 %. La roca madre llega a estar presente en un 10% de los hábitats incluyendo las capas y subcapas, Tabla 5b. Los hábitats analizados están dominados especialmente por algas, la presencia de musgos es baja al igual que los hábitats en donde no existe registro de plantas, Tabla 5c. El análisis anual de los datos probablemente demostrará la relación entre la abundancia de macroinvertebrados y ciertas características de los hábitats representativos. - Invertebrados La campaña correspondiente a junio de 2007 registró un total de 7679 individuos de macroinvertebrados, identificados mediante las claves taxonómicas de Fernández & Domínguez, 2001 y Roldan, Las abundancias registradas por los muestreos surber se Daniela Rosero 6

7 presenta en el Anexo 3 y la presencia de los taxones reportados con red de mano se presenta en el Anexo 4. El muestreo surber obtuvo un total de 4659 individuos distribuidos en 12 sitios. La distribución de las abundancias de macroinvertebrados por sitios demuestra una fuerte presencia de individuos del orden Díptera correspondientes a la familia Chironomidae concentrados específicamente en el sitio de Papallacta, Tabla 6. En la Tabla 6 se presentan los porcentajes tanto de los invertebrados de Clase Insecta como no insecta. Los porcentajes de individuos no insecta son relativamente bajos en esta campaña, a excepción del sitio de Mogotes antes de la captación MA, en donde se observó una importante presencia de individuos del orden Gastropoda. Todos los sitios de muestreo poseen un número similar de muestras. En las Figuras 1a y 1b se puede observar el total de taxa e individuos para cada punto. Tabla 6: Abundancia de invertebrados para los hábitats muestreados con el método surber. SA SD JA JD US TP TC Pa MA MD CA CD Nro. Muestras Nro. Total de Taxa Nro. Total Individuos % individuos por orden Tricladia Haplotaxida Glossiphoniiformes Gastropoda Bivalvia Amphipoda Ephemeroptera Plecoptera Coleoptera Trichoptera Lepidoptera Diptera % non insecta Taxa Inv 0 SA SD JA JD US TP TC Pa MA MD CA CD 0 SA SD JA JD US TP TC Pa MA MD CA CD a) b) Figura 1a: Distribución de la riqueza por taxa para el muestreo surber. Figura 1b: Distribución de invertebrados por abundancias para le muestreo surber. Daniela Rosero 7

8 En la Figura 1a se puede observar que el mayor número de taxones se registran en los sitios de Tuminguina y Sucus SA. El mayor número de taxones en la zona de Mogotes se registra para el punto aguas abajo de la captación. La Figura 1b demuestra que el número de individuos en todos los sitios de muestreo se mantiene fluctuante entre los 100 y 600 individuos. En la zona de Sucus, la unión de los ríos Sucus y San Juan presenta un mayor número de individuos que todos los sitios ubicados aguas arriba. Los puntos de Mogotes y Chalpi Norte se mantienen estables pero el sitio de Chalpi Norte aguas abajo tiene un menor número de individuos que aguas arriba. Los sitios ubicados sobre los 3500 msnm presentan menos taxones que los sitios ubicados entre los 2000 y 3500 msnm. En la Figura 2 se presentan las abundancias relativas de todos los órdenes encontrados para las muestras surber de cada sitio. 120 Tricladia Haplotaxida Glossiphoniiformes Gastropoda Bivalvia Amphipoda Ephemeroptera Plecoptera Trichoptera Diptera Coleoptera SA SD JA JD US TP TC Pa MA MD CA CD Figura 2: Abundancias Relativas del muestreo surber de junio de La Figura 2 demuestra que el orden Díptera está presente en la mayoría de sitios de muestreo en menor o mayor cantidad. Entre los órdenes insecta asociados a calidades de agua relativamente buenas, se tiene una presencia homogénea de ephemeroptera y trichoptera. Estos órdenes están presentes en un 83% del total de los sitios de muestreo. Se puede observar una ausencia total de los órdenes plecoptera y lepidóptera. Entre los órdenes no insecta se registra una presencia importante de Haplotaxida mientras que presencias no significativas de Tricladia, Glossiphoniiformes y Bivalvia. El muestreo con red de mano para la campaña de junio de 2007 registró un total de 3020 individuos distribuidos en 15 sitios de muestreo. En las Figura 3a y 3b se presentan la riqueza de taxa y la abundancia de individuos. Como se puede ver en la Figura 3a para la zona de Sucus /San Juan existe una baja riqueza para el sitio ubicado en la descarga aguas abajo, S2. Todos los sitios correspondientes al río San Juan presentan muy poca diferencia entre sí en cuanto al Daniela Rosero 8

9 número de taxa encontrados. La riqueza de taxa en la unión de los ríos Sucus y San Juan es alta e importante para los efectos de análisis de los sitios de control. En los ríos del sistema Tuminguina existe una alta riqueza que va decreciendo a medida que se llega a la unión. Los puntos de Papallacta, Mogotes y Chalpi Norte poseen una riqueza de taxa relativamente estable Taxa Inv 0 SA S2 SD JA J2 JD US TP TC UT Pa MA MD CA CD 0 SA S2 SD JA J2 JD US TP TC UT Pa MA MD CA CD a) b) Figura 3a: Distribución de invertebrados por taxa para el muestreo con red de mano. Figura 3b: Distribución de invertebrados por número de individuos para el muestreo con red de mano. En cuanto a la cantidad de individuos, se observa que en los sitios de Sucus aguas abajo de la captación, la unión de Sucus y San Juan y Mogotes aguas abajo de la captación tienen mayor número de invertebrados que los puntos ubicados aguas arriba, mientras que en Chalpi Norte ocurre lo contrario. En la Figura 3b se observa que existen pocos individuos en S2, mientras que los puntos ubicados en el río San Juan son estables. Los sitios de Tuminguina presentan abundancias estables. Papallacta presenta un gran número de invertebrados pero concentrados en la familia Chironomidae. - Índices Bióticos Los índices aplicados para los datos de junio de 2007 presentan similares condiciones entre si para la calidad del agua de los sitios de muestreo. Se observa que existe cierta diferencia entre los valores de los índices BMWP/Col y ABI. Los datos computados se pueden observar en la Tabla 7. Los colores correspondientes pueden compararse con los colores y puntajes de la Tabla 2. Daniela Rosero 9

10 Tabla 7: Índices de Calidad del Agua SA S2 SD JA J2 JD US TP TC UT Pa MA MD CA CD BMWP/Col Taxa BMWP ASPT ABI # EPT % EPT Como se puede ver, los puntajes varían para todos los sitios y se producen cambios en la apreciación de la calidad del agua de acuerdo a los criterios de cada índice. Esto ocurre para los sitios de San Juan, unión Tuminguinas y Chalpi Norte después de la captación. Para hacer representativos los datos de la Tabla 7 se presentan las Figuras 4a y 4b en donde se analizan por separado, de acuerdo a la escala, los índices BMWP/Col ABI y EPT ASPT BMWP/Col ABI EPT ASPT SA S2 SD JA J2 JD US TP TC UT Pa MA MD CA CD 1 SA S2 SD JA J2 JD US TP TC UT Pa MA MD CA CD a) b) Figura 4a: Curvas de los índices BMWP/Col y ABI. Figura 4b: Curvas de los índices EPT y ASPT. En la Figura 4a se puede observar que el índice ABI da menores puntajes a la mayoría de familias encontradas en los sitios de muestreo. Los puntos de mayor cambio entre los puntajes ABI y BMWP/Col son: San Juan después de la captación, Tuminguina Cojanco, Chalpi Norte antes y después de la captación. En la Figura 4b se observa que para el índice EPT el puntaje correspondiente a Papallacta es 0 al igual que el puntaje de Chalpi Norte después de la captación. Estos valores se omiten en la representación grafica por estar en escala logarítmica. Los puntajes del índice EPT demuestran una baja calidad del agua para el sitio de San Juan antes de la captación y son totalmente diferentes en el caso del punto J2. Las zonas de Tuminguina y Mogotes presentan resultados similares para los cuatro índices. Daniela Rosero 10

11 2.2 Físico - química En la campaña de junio de 2007 se analizaron 19 parámetros físico químicos cuyos resultados se presentan en el Anexo 5. Entre los parámetros de mayor relevancia reportados en esta campaña se encuentran los metales, los nutrientes y las bacterias. En la Figura 5a se presenta el comportamiento de dos metales muy abundantes en la corteza terrestre y que son importantes componentes del suelo en la zona de estudio. En la Figura 5b se presentan las concertaciones de arsénico para cada punto de muestreo. 2.5 Hierro Aluminio Arsenico SA SD JA TC TP Pa MA MD CA CD 0 SA SD JA TC TP Pa MA MD CA CD a) b) Figura 5a: distribución de hierro y aluminio en los sitios de muestreo. Figura 5b: Presencia de arsénico en los puntos de estudio, junio Se puede observar en la Figura 5a que la zona de Sucus no presenta hierro o aluminio mientras que sí existe una presencia de estos complejos en la zona de San Juan. Para los sitios de Tuminguina y Papallacta no se reportan concentraciones importantes de hierro o aluminio. La presencia de hierro es importante en Mogotes en especial para el punto ubicado aguas abajo de la captación. El hierro aumenta drásticamente para los sitios de Chalpi Norte tanto aguas arriba como aguas abajo mientras que el aluminio decrece. El arsénico como se puede ver en la Figura 5b esta presente únicamente en la zona de Tuminguina y Papallacta. En estos puntos el sitio de Tuminguina Papallacta tiene una concentración muy superior a Tuminguina Cojanco y a Papallacta. Los sitios de Sucus / San Juan, Mogotes y Chalpi Norte no tiene concentraciones de arsénico. La Figura 6a presenta la distribución de la presencia de bacterias para cada punto de muestreo. En este análisis solo se tomó en cuenta el reporte de coliformes totales. El sitio de mayor contaminación orgánica es Papallacta. Para la zona de San Juan el punto ubicado antes de la captación también reporta una importante presencia de bacterias mientras que todos los puntos de Sucus tienen una baja presencia. La zona de Tuminguina presenta una creciente concentración de colonias de bacterias mientras que los sitios de Chalpi Norte y Mogotes presentan una disminución a medida que se llega a los puntos ubicados aguas abajo de las captaciones. Daniela Rosero 11

12 La Figura 6b presenta la concentración de fosfatos PO 3 4, este nutriente es un limitante natural en el ecosistema acuático. El análisis del fosfato demuestra los indicios de eutrofización que tienen lugar en los embalses, presas o captaciones. Los valores de fosfatos son superiores en los puntos ubicados aguas abajo de las captaciones para las zonas de Sucus, Mogotes y Chalpi Norte. Los fosfatos están muy presentes en las lagunas de donde provienen los ríos Tuminguina Papallacta, Tuminguina Cojanco y el río Papallacta Bacterias 0.12 Fosfatos SA SD JA TC TP Pa MA MD CA CD 0 SA SD JA TC TP Pa MA MD CA CD a) b) Figura 6a: Presencia de bacterias (Coliformes totales), junio Figura 6b: Fosfatos presentes en los puntos de muestreo junio, Sitios de Muestreo Para conocer las condiciones de referencia de los sitios de estudio, se ha aplicado la metodología para ríos Andinos propuestas por el Protocolo CERA, como se presenta en la Tabla 8. El Anexo 6 explica en sus apartados como utilizar los criterios para definir las condiciones de referencia de los sitios de muestreo, al igual que las especificaciones para definir los puntajes asignados (Prat, et. al. En prensa). Tabla 8: Sitios de muestreo catalogados por sus Condiciones de Referencia. Río Sitio Altitud Puntaje Condición CERA Sucus SA Referencia Sucus S Sucus SD San Juan JA San Juan J San Juan JD Unión Sucus San Juan US Tuminguina Papallacta TP Tuminguina Cojanco TC No Referencia Referencia Unión Tuminguina UT Papallacta Pa No Referencia Mogotes MA Mogotes MD Chalpi Norte CA Chalpi Norte CD Chalpi Grande CG Referencia No Referencia Daniela Rosero 12

13 Como se puede observar en la Tabla 8 dentro del sistema Sucus/San Juan únicamente el sitio SA en el río Sucus corresponde a un sitio de referencia. Dentro de la zona de Tuminguina se considera que todos los puntos de muestreo sirven como referencia para el análisis del estado del ecosistema. Los sitios de muestreo ubicados en la zona correspondiente a Chalpi Alto son referencia excepto por el punto de muestreo aguas abajo de la captación de Chalpi Norte CD. Finalmente, la zona de Chalpi Bajo debido a la fuerte intervención ganadera presenta condiciones de no referencia. 3. Discusión El muestreo de invertebrados presenta resultados importantes que se relacionan con los hábitats y a su vez con los índices bióticos que usan la presencia y abundancia de las familias de invertebrados. El análisis de esta campaña se enfoca en las condiciones de los sitios antes y después de las captaciones. Conocer los cambios y respuestas de las perturbaciones físicas puede explicar la composición de la fauna bentónica en la zona de estudio. Los hábitats muestreados son predominantemente sitios ubicados sobre cascadas en donde se ha podido tomar las muestras. Esto podría estar relacionado con la geomorfología del sistema, la aplicación de los índices bióticos debe considerar esta regionalización para tener mayor confiabilidad (Roldan, 2002). La presencia de algas en los hábitats muestreados tiene una relación directa con las condiciones físico químicas del agua. La presencia de nutrientes como el fosfato favorece la proliferación de algas como indicio de la eutrofización. Cuando esto ocurre puede darse un incremento en la densidad del grupo de los raspadores, ya que su recurso trófico se ve incrementado (Alonso et al., 2005). En sitios de represas ubicadas en zonas de montaña, las descargas de agua con elevada concentración de nutrientes puede aumentar las poblaciones de organismos que toleran la presencia de elementos que consumen oxígeno, como los nutrientes: amonio y fosfatos (Camargo et al., 2004). La descomposición orgánica se encuentra por lo tanto en manos de microorganismos que demandan mayor cantidad de oxígeno del agua. En condiciones naturales los nutrientes son limitantes para los productores primarios, de tal forma que su aumento genera un incremento de los organismos fotosintéticos (Alonso et al., 2005). El incremento de productores primarios genera cambios en la estructura trófica de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos, ya que las plantas acuáticas y el perifiton son un recurso alimenticio para muchos invertebrados (García-Criado et al., 1999). Entre los grupos más sensibles a las alteraciones del ecosistema están las larvas acuáticas de los insectos pertenecientes a los órdenes Trichoptera, Ephemeroptera, Plecoptera, y las larvas y adultos de los coleópteros acuáticos. Estos grupos han mostrado una alta sensibilidad a la contaminación y a la degradación de los ecosistemas acuáticos españoles (García de Jalón y González del Tánago, 1986; García-Criado et al., 1999; Ribera et al., 2002; Sánchez-Fernández et al., 2004). La presencia de Chironomidos en casi todos los puntos de muestreo podría ser un importante antecedente para considerar a este grupo como un posible indicador biológico. Daniela Rosero 13

14 Según Extence et.al., 2000, el orden díptera puede cubrir un gran porcentaje de la composición de abundancia y diversidad de las muestras, por lo que se debe considerar su tratamiento especial dependiendo de los objetivos. No obstante, otros grupos muestran una alta resistencia a las perturbaciones y a la contaminación, como pueden ser algunas especies de oligoquetos, dípteros y moluscos (Rosenberg y Resh, 1993; Alonso y Camargo, 2004; Camargo et al., 2004). Los sitios de muestreo en donde la calidad del agua reporta la presencia de metales asociados a los minerales tienen por lo general zonas de acumulación sedimentaria. En el análisis del hierro y el aluminio se encontró una fuerte creciente presencia del hierro que puede estar asociada a los niveles de oxígeno del agua. Los macroinvertebrados dominantes en los sitios de fuerte presencia de óxidos son los coleópteros y amphipodos seguidos de algunos importantes trichopteros. Estos últimos pertenecen a la familia Odontoceridae que se caracteriza por formar casas con materiales pedregosos, que en su mayoría pueden ser minerales coloides o en suspensión en el agua. La composición de la fauna bentónica define el estado ecológico de los ríos en los puntos de muestreo. Los índices aplicados demuestran cierta variabilidad entre sí, sin embargo, el índice ABI se acerca de manera mas acertada a las condiciones reales de los ríos en la zona de páramo. El análisis de las condiciones de referencia de todos los sitios de muestreo se ha aplicado como un intento preliminar por conocer el nivel de afectación antrópica en los ríos muestreados. Los sitios identificados como referencia sirven para establecer los rangos de afectación sobre el río de acuerdo a la fauna béntica registrada (Prat et al. En prensa) Los sitios que no tiene un nivel de intervención humana pueden servir como referente para conocer su estado ecológico. Los demás sitios poseen alteraciones de diferente tipo por lo que no deben ser considerados como referencia. El caso del río Papallacta no puede ser considerado como un sitio de referencia debido a su gran intervención humana y su bajo puntaje CERA (Prat et al. En prensa). Para establecer el valor de la aplicación de los índices bióticos sobre los sitios de estudio, se consideró la posibilidad de establecer las condiciones de referencia de los sitios de estudio. Al aplicar el Índice ABI y el protocolo CERA se identificó una fuerte presión sobre algunos sitios de muestreo que no presentan condiciones propicias para el desarrollo de modelos de bioindicación y caudales ecológicos. 4. Recomendaciones En junio de 2007 se contó con el apoyo de dos personas en el muestreo regular. Debido al gran trabajo que se debe realizar de forma paralela: colección de las muestras de invertebrados, limpieza inicial, reporte de la granulometría, reporte de las condiciones físicas, registro de parámetros físico químicos y toma de muestras de agua, es necesario contar con el apoyo en el campo de por lo menos dos personas de forma permanente. El registro de parámetros químicos debe ser constante para todos los meses con la finalidad de poder realizar análisis temporales y espaciales, la diferencia entre el número de parámetros puede afectar el análisis integral de los datos. Es recomendable ingresar los datos reportados en bases de datos de sistemas de información geográfica que puedan alimentarse con los muestreos y permitan una mejor interpretación espacial de los datos. Daniela Rosero 14

15 5. Bibliografía Alonso, A. y Camargo, J. A Sub-lethal responses of the aquatic snail Potamopyrgus antipodarum (Hydrobiidae, Mollusca) to unionized ammonia: a tolerant invading species. Fresenius Environmental Bulletin 13: Alonso, A. y Camargo, J. A Evaluating the effectiveness of five mineral artificial substrates for the sampling of benthic macroinvertebrates. Journal of Freshwater Ecology 20: Camargo, J. A The importance of biological monitoring for the ecological risk assessment of freshwater pollution: a case study. Environment International 20: Camargo, J. A., Alonso A. y de la Puente M Eutrophication downstream from small reservoirs in mountain rivers of Central Spain. Water Research 39: Domínguez-Granda L., Goethals, P.L.M. & De Pauw, N Aspectos del ambiente físicoquímico del río Chaguana: un primer paso en el uso de los macroinvertebrados bentónicos en la evaluación de su calidad de agua. Revista Tecnológica ESPOL, Vol. 18, N. 1, Extence C. A., Balbi D. M., and Chadd R. P., River Flow Indexing using Brithish Benthic Macroinvertebrates: A framework for seting hydroecological objectives. Regulated Rivers: Research & Management. 15: The Environmental Agency of England & Wales. Fernández H.R., Domínguez E Guía para la determinación de los artrópodos bentónicos sudamericanos. Secretaria de Ciencia y Técnica de la Universidad de Tucumán. Tucumán Argentina. Fossati O., Métodos de campo para el muestreo de macroinvertebrados. Fossati O., Calvez R., Requerimientos científicos para caudales ecológicos en ríos del Sistema Papallacta, Ecuador. Instituto para la Investigación y el Desarrollo. Montpellier Francia. García de Jalón, D., y González del Tánago, M Métodos biológicos para el estudio de la calidad de las aguas. Aplicación a la Cuenca del Duero. Monografía 45, ICONA (Spain). García-Criado, F., Tomé, A., Vega, F. J. y Antolín, C Performance of some diversity and biotic indices in rivers affected by coal mining in northwestern Spain. Hydrobiologia 394: Prat N., Ríos B., Acosta R., Rieradevall M Protocolo para determinar el estado ecológico de los ríos Andinos. CERA Calidad Ecológica de los Ríos Andinos. Universidad de Barcelona. En Prensa. Ribera, I., Aguilera, P., Hernando, C. y Millán, A Los coleópteros acuáticos de la Península Ibérica. Quercus 201: Daniela Rosero 15

16 Roldan G Guía para el estudio de los macroinvertebrados acuáticos del Departamento de Antioquia. Universidad de Antioquia, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Antioquia Colombia. Roldan G Bioindicación de la calidad del agua en Colombia, Uso del método BMWP /Col. Editorial Universidad de Antioquia. Rosenberg, D. M. y Resh, V. H Freshwater biomonitoring and benthic macroinvertebrates. Chapman & Hall, London, Great Britain. Rosero D., 2007 Métodos de campo para el muestreo de parámetros físico químicos en agua. Sánchez-Fernández, D., Abellán, P., Velasco, J. y Millán, A Vulnerabilidad de los coleópteros acuáticos de la región de Murcia. Ecosistemas 13. Daniela Rosero 16

17 Anexo 1: Protocolo CERA Un protocolo para determinar el ESTADO ECOLÓGICO de los ríos Andinos. Proyecto financiado por: Ministerio de Educación y Ciencia Programa Intercampus (AECI) AUTORES N. Prat (coordinador) B. Ríos R. Acosta M. Rieradevall Con el apoyo de; Grup de recerca F.E.M. (Freshwater Ecology Management) Departament d Ecologia El índice ECOSTRIAND (ECOlogical STatus RIver ANDean) pertenece a la familia de los índices de evaluación rápida de la calidad del agua, ya que requiere una infraestructura mínima y un tiempo corto de muestreo. El cálculo del estado ecológico de los ríos andinos se realiza mediante los siguientes pasos. 1. Valorar el índice de hábitat (IHF). Si es superior a 40 puntos podemos asegurar que los valores del índice no van a ser influenciados por la falta de heterogeneidad del hábitat. 2. Un índice de calidad biológica del río basado en los macroinvertebrados (A.B.I.). 3. El índice de valoración del estado de conservación del sistema de ribera (índice QBR). Con el índice biológico y el QBR calculados, el estado ecológico se obtiene utilizando la siguiente tabla (A MODIFICAR SEGÚN LAS CONDICIONES DE REFERENCIA): QBR ABI > <45 >98 MUY BUENO BUENO REGULAR BUENO REGULAR MALO REGULAR MALO PESIMO <44 MALO PESIMO PESIMO De esta manera, el valor más importante es el del índice biológico (no es posible considerar que el río tiene un buen estado ecológico si el índice biológico es bajo, a pesar de que la ribera tenga un buen estado), pero el papel de la ribera también es importante, puesto que cuando está degradada, aunque las aguas estén muy limpias, el estado ecológico es regular. Las cinco clases de estado ecológico que se exponen aquí, son las propuestas en la Directiva Marco de la Unión Europea. En esta versión de valoración rápida, el índice no considera ni el estado de las comunidades ictícolas (peces), ni los valores de diferentes parámetros fisicoquímicos (que consideramos incluidos en el valor del índice biológico), ni la comunidad de pájaros o la de reptiles o anfibios. Muchos de estos parámetros quedan reflejados, total o parcialmente, en los valores del índice biótico (parámetros fisicoquímicos, peces) o el QBR (pájaros). Las especies alóctonas (como algunos peces trucha, carpas o tilapias o el cangrejo americano, Procambarus clarkii) deberían ser tenidos en cuenta para la valoración final del Daniela Rosero 17

18 estado ecológico y, si están presentes en zonas de índice ECOSTRIAND alto, éste debería tomarse con precaución. En muchos ríos andinos, el estado de las poblaciones ícticas están compuestas casi exclusivamente de truchas de repoblación y las repercusiones de las especies alóctonas sobre los ecosistemas, son todavía desconocidas. A la hora de establecer el objetivo de estado ecológico de una zona estos aspectos deberían considerarse. Por ejemplo en un parque natural podríamos pensar que el objetivo final debería ser eliminar las truchas o otras especies introducidas, mientras que en otras áreas, dado el valor económico que puedan tener las truchas para la población local, este objetivo podría no ser el mas importante a la hora de conservar o restaurar el estado ecológico de los ríos andinos. Daniela Rosero 18

19 Anexo 2: Lista faunística registrada a junio de 2007, puntajes BMWP/Col y ABI. Orden Famila Genero BMWP/Col Andean Biotic Index 1 Tricladia Planariidae Haplotaxida Aelosomatidae Glossiphoniiformes Glossiphoniidae Gastropoda Lymnaeidae Lymneae Bivalvia Sphaeriidae Amphipoda Hyalleidae Ephemeroptera Baetidae Baetis Baetodes 9 Dactylobaetis 10 Moribaetis 11 Leptohyphidae Leptohyphes Leptophlebiidae Simothraulopsis Terpides 14 Plecoptera Grypoperigidae Aubertoperla Claudioperla 16 Perlidae Anacroneuria Coleoptera Elmidae Dicersus Macrlemis 19 Stenelmis 20 Ptilodactylidae Anchytarsus Scirtidae Elodes Trichoptera Calamoceratidae Phylloicus Glossosomatidae Mortoniella Helicopsychidae Helicopsyche Hydrobiosidae Atopsyche Hydropsychidae Smicridea Leptonema 28 Hydroptilidae Hydroptila 6 29 Ochrotrichia 7 30 Leptoceridae Anatolica Grumichella 32 Oecetis 33 Odontoceridae Marilia Lepidoptera Pyralidae Diptera Blephariceridae Limonicola Pattostoma 37 Ceratopogonidae Stilobezzia Chironomidae Chironominae Chironominae P 40 Orthocladiinae 41 Orthocladinae P 42 Tanypodinae 43 Culicidae Aedes Dolichopodidae Rhaphilum Empididae Chelifera Hemerodromia 47 Muscidae Limnophora Lispe 49 Psychodidae Clognia Simulidae Simulium Tabanidae Tabanus Chrysops 53 Tipulidae Limonia Molophilus 55 Tipula Daniela Rosero 19

20 Anexo 3: Datos del muestreo tipo surber, junio SA SA SA SD SD SD JA JA JA JD JD JD US US US TP TP TP TC TC TC Pa Pa Pa MA MA MA MD MD MD CA CA CA CD CD CD Orden Famila Genero Tricladia Planariidae Aelosomatid Haplotaxida ae Glossiphoniifo Glossiphonii rmes dae Gastropoda Lymnaeidae Lymneae Bivalvia Sphaeriidae 1 4 Amphipoda Hyalleidae Ephemeropter a Baetidae Baetis Baetodes Dactylobaet is 1 3 Moribaetis Leptohyphid Leptohyphe ae s Leptophlebii Simothraulo dae psis Terpides 1 1 Grypoperigid Aubertoperl Plecoptera ae a Claudioperl a Anacroneuri Perlidae a Coleoptera Elmidae Disersus Macrelmis Stenelmis 1 Ptilodactylida Anchytarsu e s Scirtidae Elodes 7 1 Calamocerati Trichoptera dae Phylloicus 1 Glossosomat idae Mortoniella Helicopsychi Helicopsych dae e Hydrobiosida e Atopsyche Hydropsychi dae Smicridea Leptonema 2 3 Hydroptilidae Hydroptila Ochrotrichia Leptoceridae Anatolica Grumichella Oecetis Odontocerid ae Marilia Lepidoptera Pyraliidae Blepharicerid Diptera ae Limonicola 60 7 Pattostoma 1 Ceratopogon idae Stilobezzia Chironomida Chironomin e ae Chiro P Orthocladiin 11 ae Ortho P 1 5 Tanypodina e Culicidae Aedes Dolichopodid ae Rhaphilum Empididae Chelifera Hemerodro mia Muscidae Limnophora Lispe Psychodidae Clognia 8 Simulidae Simulium Tabanidae Tabanus 1 Chrysops Tipulidae Limonia Molophilus Tipula 1 TAXA SUMA

21 Anexo 4: Datos del muestreo tipo red de mano, junio Orden Famila Genero ABI BMWP/Col SA4 S24 SD4 JA4 J24 JD4 US4 TP4 TC4 UT4 Pa4 MA4 MD4 CA4 CD4 SUMA Tricladia Planariidae Haplotaxida Aelosomatidae Glossiphoniiformes Glossiphoniidae Gastropoda Lymnaeidae Lymneae Bivalvia Sphaeriidae Amphipoda Hyalleidae Ephemeroptera Baetidae Baetis Baetodes Dactylobaetis Moribaetis 1 1 Leptohyphidae Leptohyphes Leptophlebiidae Simothraulopsis Terpides Plecoptera Grypoperigidae Aubertoperla 10 Claudioperla Perlidae Anacroneuria Coleoptera Elmidae Dicersus Macrlemis Stenelmis Ptilodactylidae Anchytarsus Scirtidae Elodes Trichoptera Calamoceratidae Phylloicus 10 Glossosomatidae Mortoniella Helicopsychidae Helicopsyche Hydrobiosidae Atopsyche Hydropsychidae Smicridea Leptonema Hydroptilidae Hydroptila 6 Ochrotrichia Leptoceridae Anatolica Grumichella Oecetis Odontoceridae Marilia Lepidoptera Pyralidae Diptera Blephariceridae Limonicola Pattostoma Ceratopogonidae Stilobezzia Chironomidae Chironominae Chironominae P Orthocladiinae Orthocladinae P Tanypodinae 2 2 Culicidae Aedes 2 2 Dolichopodidae Rhaphilum 4 4 Empididae Chelifera Hemerodromia Muscidae Limnophora Lispe Psychodidae Clognia Simulidae Simulium Tabanidae Tabanus 4 5 Chrysops Tipulidae Limonia Molophilus Tipula 3 3 TAXA SUMA

22 Anexo 5: Resultados físico químicos de la calidad del agua, junio de SA SD JA TC TP Pa MA MD CA CD ph Conductividad Salinidad Sólidos Suspendidos Turbiedad Color Solidos Total disuelto STD DQO DBO Nitratos <0, Nitritos Fosforo Hierro Cromo <0,006 <0,006 <0,006 <0,006 <0,006 <0,006 <0,006 <0,006 <0,006 <0,006 Potasio Aluminio Arsenico <0,001 <0,001 <0, <0,001 <0, Coliformes totales Coliformes Fecales <1 < <1 2 1 Daniela Rosero 22

23 Anexo 6: Condiciones de Referencia para ríos Andinos, Protocolo CERA. Ríos Andinos ubicados entre 2000 y 3500 msnm CUENCA Poco Medio Mucho US TP TC UT Pa CG 1.1 Cobertura de especies introducidas (Eucalyptus y Pinos especialmente) Porcentaje de cobertura en pastos artificiales Porcentaje de cobertura en usos urbanos Ausencia de vegetación autóctona Explotaciones mineras Explotaciones ganaderas intensivas (intensivas) HIDROLOGÍA 2.1 Presencia de grandes presas aguas arriba del lugar Derivaciones de agua para hidroeléctricas azudes < 10m Trasvases a otras cuencas o desde otras cuencas Derivaciones para usos en agricultura y ganadería Derivaciones para uso en mineria Derivaciones para uso urbano (usos domésticos e industriales) TRAMO (Incluye ribera y zona inundación) 3.1 Canalización del río por infraestructuras rígidas (escollera ) Canalización del río por terraplenes Presencia de cultivos i/ovacas y pasto en la llanura de inundación Infraestructuras laterales (carreteras, construcciones ) Falta de cubierta de la zona de ribera (árboles o arbustos) % Cubierta vegetal por especies introducidas (árboles o arbustos) LECHO 4.1. Sustrato del lecho totalmente artificial (cemento, escollera.) Infraestructuras transversales (azudes, vados, ) Presencia de efluentes directos al río Contaminación orgánica evidente Contaminació minera evidente Presencia de basuras y escombros (sea en la ribera o en el mismo lecho) PUNTAJE Daniela Rosero 23

24 Ríos Andinos ubicados sobre los 3500 msnm CUENCA Poco Medio Mucho SA S2 SD JA J2 JD MA MD CA CD 1.1 Degradación de la cobertura de pajonal Porcentaje de cobertura en usos urbanos Presencia de plantaciones de árboles introducidos (Pino/Eucalipto) Explotaciones mineras Explotaciones ganaderas intensivas (intensivas) HIDROLOGIA 2.1 Presencia de grandes presas aguas arriba del lugar Derivaciones de agua para hidroeléctricas, azudes < 10m Trasvases a otras cuencas Derivaciones para usos en agricultura y ganadería (truchiculturas) Derivaciones para uso en mineria Derivaciones para uso urbano TRAMO (Incluye ribera y zona inundación) 3.1 Canalización del río por infraestructuras rígidas (escollera ) Canalización del río por terraplenes Presencia de cultivos y/o ganado en la llanura de inundación Infraestructuras laterales (carreteras, construcciones ) Degradación del pajonal en la zona de ribera % Cubierta vegetal por especies introducidas (árboles o arbustos) LECHO 4.1. Sustrato del lecho totalmente artificial (cemento, escollera.) Infraestructuras transversales (azudes, vados, ) Efluentes directos al río Contaminación orgánica evidente Contaminación minera evidente Presencia de basuras y escombros (sea en la ribera o en el mismo lecho) PUNTAJE Daniela Rosero 24

25 Apartados que se consideran restrictivos. ALTITUD RESPECTO A LA ALTITUD A PARTIR DE LA CUAL SE APLICA ESTE SISTEMA, DEBE VERIFICARSE PARA CADA CUENCA EL TIPO DE PÁRAMO Y LA POSIBILIDAD DE CRECIMIENTO O NO DE ÁRBOLES Y ARBUSTOS AUTÓCTONOS (p. ej. Género Hesperomeles spp., Polylepis spp y Escallonia spp.) Se evalúan los 6 bloques de forma independiente, cada uno de ellos 30 puntos, excepto en el primero que son 25. Para que un punto sea de referencia debería obtener por lo menos 20 puntos de cada bloque y un total de 100 puntos como mínimo. Apartados que pueden constituir por ellos mismos una restricción para declarar un punto como de referencia por su afectación grave (puntación 1 en el apartado): Bloque Bloque 2 2.1, (Respecto a los apartados 2.2, 2.4, 2.5, 2.6, solo se aplica si la derivación es próxima, pero no si se ha producido ya el retorno al río del agua derivada en puntos aguas debajo de la cuenca) Bloque Bloque 4 4.1, 4.4, 4.5 si el valor es 1 Para valorar lo que significan los términos Poco, Medio o Mucho en cada uno de los apartados se indican a continuación algunos valores que de forma aproximada pueden usarse. Para el apartado de CUENCA puede usarse la información disponible en formato GIS (o bien el Google-earth, fotos aéreas o similar). Para el apartado hidrología debería poder accederse a la información disponible de la cuenca o sino se estima de acuerdo a la información que se tiene del punto de muestreo. Los apartados Tramo y Lecho se pueden evaluar mediante una visita o con fotografías del lugar. Apartado CUENCA 1.1 Poco < 10%, Medio 10-50%, Mucho>50% 1.2 Poco<1%, Medio 1-10%, Mucho > 10% 1.3 Poco Sin, Medio Árboles aislados o pequeñas manchas, Mucho Plantaciones extensivas 1.4 Poco=inexistente o de muy baja intensidad, Medio, 1 grande o varias de poca intensidad, Mucho, 2 grandes o muchas de pequeña intensidad 1.5 Poco=inexistente o mínimas, Medio: 1 UG/Km2, Mucho: >1 UGKm2 HIDROLOGIA 2.1 Grandes presas>10m, Poco inexistente, Medio, Una, Mucho > Reducción caudal. Poco<10%, Medio 10-50%, Mucho >50% 2.3 Reducción caudal. Poco, Sin trasvase, Medio < 25% Mucho >25% 2.4 Reducción caudal. Poco, Sin desvio, Medio < 25% Mucho >25% (Atención si hay múltiples pequeñas pasar de medio a mucho) 2.5 Reducción caudal. Poco, Sin desvio, Medio < 25% Mucho >25% (Atención si hay múltiples pequeñas pasar de medio a mucho) 2.6 Reducción caudal. Poco, Sin desvio, Medio < 25% Mucho >25% (Atención si hay múltiples pequeñas pasar de medio a mucho) TRAMO 3.1 Poco, Sin canalización, Medio < 25% Mucho >25% 3.2 Poco, Sin canalización, Medio < 50% Mucho >50% 3.3 Poco, sin cultivos, Medio <50%, Mucho >50% 3.4 Poco, no hay, Medio, en uno de los lados, Mucho en los dos lados (cubriendo >10% superficie) 3.5 Poco, totalmente cubierto por vegetación nativa, Medio >50%, Mucho < 50% 3.6 Poco, sin especies introducidas, Medio <50%, Mucho > 50% LECHO