Evaluación y Monitoreo de la Condición Ambiental de los Ecosistemas Costeros del Atlántico Mexicano. Una propuesta y un ejemplo

Transcripción

1 Evaluación y Monitoreo de la Condición Ambiental de los Ecosistemas Costeros del Atlántico Mexicano Una propuesta y un ejemplo Dr. Gerardo Gold Bouchot Departamento de Recursos del Mar Cinvestav Unidad Mérida

2 Grupo de Trabajo Jorge Herrera Omar Zapata Pedro Ardisson Jorge Euán Ma. de los Ángeles Liceaga Etc., etc., etc. ( EPA ) Kevin Summers ( SEMARNAT ) Porfirio Álvarez

3 Antecedentes Programa de Ordenamiento Costero de Yucatán Se usó un esquema similar Será el ejemplo Proyecto: Análisis Diagnóstico Transfronterizo y Programa Estratégico de Acción para el Gran Ecosistema Marino del Golfo de México ( PDF-B ) Proyecto GEF Proyecto piloto de monitoreo Monitoreo como parte de la rendición de cuentas ( SAM ) Sistema Arrecifal Mesoamericano

4 Antecedentes... Se basa en: Indicadores Estrés Función Estructura Biomarcadores Exposición Efecto Muestreo basado en probabilidad Cada muestra tiene la misma probabilidad de ser recolectada La probabilidad es conocida

5 Antecedentes... Se basa en: Indicadores Estrés Función Estructura Biomarcadores Exposición Efecto Los parámetros e indicadores se traducen en índices

6 Biomarcadores e Indicadores A mayor nivel biológico, mayor tiempo

7 Diseño de muestreo Diseño aleatorio estratificado Se dividen los ecosistemas costeros en tres estratos de tamaño Retícula hexagonal, proporcional al estrato de tamaño Muestreo basado en probabilidad Cada muestra tiene la misma probabilidad de ser recolectada La probabilidad es conocida El análisis estadístico toma en cuenta esta probabilidad

8 Diseño de muestreo Estrategia de muestreo Uniforme vs. aleatoria Estratificada? Criterios de selección de sitios Preguntas de manejo Barlovento vs. sotavento Area 1 vs. area 2? Todo el sitio? Uniforme Aleatorio estratificado Aleatorio

9 ( Costero ) Esquema de Muestreo Se recolectarán muestras en 2 sitios de muestreo Muestreo estratificado al azar ( tamaño (proporcional al área, en tres estratos de

10 Esquema de trabajo Se trabajará en cinco grandes módulos: Calidad del agua Calidad del sedimento Calidad del bentos Salud de peces Alteración de habitats

11 Esquema de trabajo Este esquema se parece mucho al que usan la EPA, USGS y NOAA en los Estados Unidos Con algunas modificaciones y adaptaciones

12 Esquema de trabajo En los EUA el módulo de peces es antropocéntrico Usan como criterio el riesgo a la salud humana por el consumo del pez Nosotros proponemos usar criterios de salud de los peces

13 Calidad del agua Considera las concentraciones en el agua de: Nitratos, nitritos, amonio, fosfatos, silicatos, clorofilas, etc. Se condensa en el índice TRIX Vollenweider RA, Giovanardi F, Montanari G, et al Environmetrics 9 (3):

14 Calidad del Sedimento Considera las concentraciones en el sedimento de: Hidrocarburos aromáticos policíclicos ( PAHs ) Alto peso molecular, bajo peso molecular, totales Plaguicidas Drines ( ciclopentadiénicos ) ( Lindano Hexaclorociclohexanos )HCHs Clordanos DDTs Etc. Policlorobifenilos ( PCBs ) Metales (Hg, Pb, Cd, Cu, Zn, Cr, ( As Se comparan las concentraciones obtenidas con los valores criterio: TEL (Valor umbral de ( efectos PEL (Valor de efectos ( probables

15 ( 2 ) Calidad del Sedimento Se añade al esquema original el análisis de nutrimentos (nitrogenados y fosforados) en el agua intersticial de los sedimentos, así como el carbono orgánico y potencial RedOx. En base a los resultados se calculará el índice propuesto por el Consejo de Ministros del Ambiente de Canadá (CCME, 21). CCME. 21. Canadian Council of Ministers of the Environment. Canadian water quality guidelines for the protection of aquatic life: CCME Water Quality Index 1., Technical Report. En: Canadian environmental quality guidelines, 1999, Canadian Council of Ministers of the Environment, Winnipeg. Canada.

16 Calidad del Bentos Se basa en las abundancias, diversidad y equidad de los organismos del macrobentos Adenophora ( Nemátodos ) Syliidae ( Poliquetos ) Opheliidae ( Poliquetos ) Ostracoda ( Crustáceos ) Amphipoda ( Crustáceos ) Copepoda ( Crustáceos )

17 Salud de los peces Se basa en cuatro tipos de indicadores: Patología Histopatología (branquias, hígado, ( gónadas riñón, Índice gonadosomático Índice de condición Parásitos Función inmune Células inmunes en sangre y bazo Branquia normal Branquia dañada

18 ( 2 ) Salud de los peces Se basa en cuatro tipos de indicadores: Biomarcadores Actividad EROD Catalasa GST Contaminantes en el hígado Chetumal Control

19 Destrucción de habitats Se basa en estimación, mediante el uso de imágenes de satélite, de la tasa de pérdida de humedales costeros en el período 2 a 25 con respecto al período

20 Categorización De acuerdo a criterios pre-establecidos cada indicador se categoriza: ( 1 ) Bueno ( 3 ) Regular ( 5 ) Malo Para calcular el índice global se le asignaron valores numéricos a cada categoría y se obtuvo el promedio

21 Categorización Ejemplo Programa de Ordenamiento Ecológico Costero de Yucatán

22 Zona de Estudio... Se recolectaron muestras en 1 estaciones: 4 en lagunas 6 en la franja costera

23 Zona de Estudio... Chelem Dzilam Rio Lagartos Celestun

24 Calidad del Agua 6 5 Índice de Calidad del Agua Celestún Chelem Dzilam Lagartos Celestún- Sisal Sitio Chuburna - Telchac Chabihau -Sta Clara Dzilam -San Felipe Lagartos-Cuyo

25 Calidad del Sedimento 6 5 Índice de Calidad del Sedimento Celestún Chelem Dzilam Lagartos Celestún- Sisal Sitio Chuburna - Telchac Chabihau -Sta Clara Dzilam -San Felipe Lagartos-Cuyo

26 Calidad del Sedimento Evaluación de Riesgo Porcentaje de estaciones que exceden el PEL S I T I O S Términos Meocacán Dzilam Coatza Chetumal Chelem Celestún R. Lagartos Costero Promedio PAH_APM PAH_BPM 8.9 PAHs. Clordanos HCHs Drines PCBs. DDTs Promedio Los contaminantes que más se excedieron fueron los HCHs (62 % de las muestras), los clordanos y PAHs (31 % y 3% de las muestras). Las lagunas más impactadas fueron Coatzacoalcos (35 % de las muestras excedieron algún PEL) y la Laguna de Términos y Chelem (32.5 % de las muestras excedieron algún PEL). El menor riesgo se encontró en las estaciones costeras (1.5 %).

27 Contaminación y Ecotoxicología Gerardo Gold Bouchot, Víctor Vidal Martínez y Omar Zapata Pérez ( alfabético (en orden

28 Criterios de Calidad de Sedimentos ( SQGs ) Hay varias posibilidades Las más usadas son: TEL y PEL ( Morgan ERL y ERM (Long and Se basan en la misma base de datos, pero difieren en el cálculo ERM: Es la concentración mediana de las muestras consideradas como tóxicas No es un LC 5! PEL: Media geométrica del 5% de las muestras tóxicas y 85% de las que no son tóxicas Los valores obtenidos son muy similares

29 Evaluación de Riesgo Porcentaje de estaciones que exceden el PEL S I T I O S Términos Meocacán Dzilam Coatza Chetumal Chelem Celestún R. Lagartos Costero Promedio PAH_APM PAH_BPM 8.9 PAHs. Clordanos HCHs Drines PCBs. DDTs Promedio Los contaminantes que más se excedieron fueron los HCHs (62 % de las muestras), los clordanos y PAHs (31 % y 3% de las muestras). Las lagunas más impactadas fueron Coatzacoalcos (35 % de las muestras excedieron algún PEL) y la Laguna de Términos y Chelem (32.5 % de las muestras excedieron algún PEL). El menor riesgo se encontró en las estaciones costeras (1.5 %).

30 Actividad de EROD (pmol/min/mg de proteína) Actividad de la Catalasa (nmol / mg de proteína) RESULTADOS ACTIVIDADES ENZIMÁTICAS EROD Y CATALASA ( Lagunas (Peces colectados 45 Median 25%-75% Min-Max 7 Median 25%-75% Min-Max CELESTUN CHELEM DZILAM RIO LAGARTOS Localidad CELESTÚN R 2 =.9411 EROD vs CLORDANOS R 2 =.7714 EROD vs 45 PAHs R 2 =.6546 EROD vs HCB 1 CELESTUN CHELEM DZILAM RIO LAGARTOS Localidad RIO LAGARTOS R 2 =.895 EROD vs PCBs R 2 =.6667 CATALASA vs CLORDANOS R 2 =.694 CATALASA vs HC TOTALES

31 Actividad de EROD (pmol/min/mg de proteina) Actividad de la Catalasa (nmol / mg de proteína) RESULTADOS ACTIVIDADES ENZIMÁTICAS EROD Y CATALASA ( Marina (Peces colectados Zona Median 25%-75% Min-Max Median 25%-75% Min-Max CELESTUN PALMAR CHELEM TELCHAC 2 CELESTUN PALMAR CHELEM TELCHAC SISAL CHUBURNA PROGRESO RIO LAGARTOS SISAL CHUBURNA PROGRESO RIO LAGARTOS Localidad Localidad

32 CORRELACIONES DE SPEARMAN ( Marina (Peces y Contaminantes Zona CELESTÚN R 2 =.9411 EROD vs CLORDANOS R 2 =.7714 EROD vs 45 PAHs R 2 =.6546 EROD vs HCB R 2 =.8857 CATALASA vs 23 PAHs RIO LAGARTOS R 2 =.895 EROD vs PCBs R 2 =.6667 CATALASA vs CLORDANOS R 2 =.694 CATALASA vs HC TOTALES

33 No. promedio de larvas No. promedio de larvas No. promedio de larvas No. promedio de larvas Proporción de larvas Chelem Sphoeroides testudineus Celestún Sphoeroides testudineus L-12 L- 13 y 14 L L-2 L-3 L-4 L-5 L-6 L-7 Estaciones Estaciones 4 Dzilam Sphoeroides testudineus 6 Ría Lagartos Sphoeroides testudineus L-18 L-19 L-2 L-21 L-22 L-23 L-26 L-27 L-28 L-29 L-3 L-31 L-32 L-35 Estaciones Estaciones

34 Hígado/peso total (%) Hígado/peso total (%) Hígado/peso total (%) Hígado/peso total (%) Índice Hepatosomático 1 Celestún Sphoeroides testudineus 8 Chelem Sphoeroides testudineus L-2 L-3 L-4 L-5 L-6 L-7 Estaciones L-12 L-13 y 14 L-15 Estaciones 25 Dzilam Sphoeroides testudineus 9 Ría Lagartos Sphoeroides testudineus L-18 L-19 L-2 L-21 L-22 L-23 Estaciones L-26 L-27 L-28 L-29 L-3 L-31 L-32 Estaciones

35 Calidad del Bentos 6 5 Índice de Calidad del Bentos Celestún Chelem Dzilam Lagartos Celestún- Sisal Sitio Chuburna - Telchac Chabihau -Sta Clara Dzilam -San Felipe Lagartos-Cuyo

36 Celestún Chelem Dzilam Lagartos Celestún- Sisal Chuburna - Telchac Chabihau -Sta Clara Dzilam -San Felipe Lagartos-Cuyo Índice de Salud de Peces Salud de los Peces Sitio

37 Índice de Calidad Costera de Yucatán Celestún Chelem ICC 2 1 Dzilam Lagartos Celestún- Sisal Sitio Chuburna - Telchac Chabihau -Sta Clara Dzilam -San Felipe Lagartos-Cuyo

38 Lagunas VS. Zona Costera Coastal Condition Index Lagoon Coastal La zona costera está mejor conservada

39 Comparación con la costa del Golfo de los EUA El promedio para las lagunas de Yucatán: 2.9 El promedio para los estados del Golfo de EUA es: 2.4 La costa yucateca está en el mismo estado de deterioro (conservación) que la de los estados costeros de los Estados Unidos

40 Trabajo por hacer... Mejorar el índice de los biomarcadores Mas biomarcadores: AchE, Vtg, LPO, etc. Análisis de metales Parásitos Estructura de la comunidad de peces Diferenciar estrés natural del antrópico Mediciones directas de la toxicidad de los sedimentos Calibrar el índice béntico Etc.

41 Trabajo por hacer... Plantear la propuesta ante el órgano técnico del Programa de Ordenamiento Costero del Golfo de México y Caribe Mexicano Consulta pública Discutir con la contraparte de los Estados Unidos para el proyecto GEF ( aprobado (si es

42 Gracias por su atención! Comentarios, sugerencias, quejas y reclamaciones: gerardo.gold@gmail.comggold@mda.cinv estav.mx