Comparación entre dos índices bióticos para conocer la calidad del agua en ríos del páramo de Papallacta

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1 Indices bióticos p.1 Comparación entre dos índices bióticos para conocer la calidad del agua en ríos del páramo de Papallacta Daniela Rosero 1 y Odile Fossati 2 1 Fondo para la Protección del Agua, FONAG 2 Instituto para el Desarrollo y la Investigación, IRD Febrero

2 Indices bióticos p.2 Comparación entre dos índices bióticos para conocer la calidad del agua en ríos del páramo de Papallacta Daniela Rosero 1 y Odile Fossati 2 Febrero Fondo para la Protección del Agua, FONAG. 2 Instituto para el Desarrollo y la Investigación Resumen La calidad del agua de los ríos de Papallacta observada durante dos años de muestreo trimestral, presenta variaciones entre calidad muy crítica hasta aceptable. Las categorías establecidas de acuerdo al índice BMWP (Armitage et al., 1983), han sido adaptadas a las condiciones del neotrópico a través de dos índices aplicables para el Ecuador: ABI (Andean Biotic Index) (Ríos et al., en preparación) y BMWP/Col (Biological Monitoring Water Party para Colombia) (Roldan, 2002). Los ríos estudiados están en cabeceras de montañas en donde las concentraciones de oxígeno disuelto favorecen la presencia de vida acuática. Los resultados encontrados se analizaron de acuerdo a similitudes entre los sitios de muestreo. La comparación entre índices, demostró que la fauna de la zona se ajusta a la fauna analizada por el índice ABI. Las condiciones de los ríos antes y después de las captaciones demuestran efectos de estacionalidad y antropogenia. Los ríos antes de las captaciones no presentan tendencias claras en la calidad del agua mientras que los ríos después de las captaciones tienen una tendencia de la calidad del agua a mejorar. 1. Introducción Antecedentes Fundamento teórico Objetivos 2. Metodología Sitios de Estudio Tipo de Análisis 3. Resultados Comparación entre Índices Comparación entre sitios 4. Discusión Comparación entre Índices Comparación entre sitios 5. Conclusiones y Recomendaciones 6. Literatura Citada 7. Anexos 2

3 Indices bióticos p.3 1. Introducción El monitoreo de la calidad del agua es un componente importante para conocer la composición y ensamblaje de la comunidad de invertebrados acuáticos que habita los ríos del páramo de Papallacta. El proyecto para definir caudales ecológicos en ríos del Sistema Papallacta de la Empresa Metropolitana de Alcantarillado y Agua Potable de Quito, contempla dentro del muestreo trimestral de invertebrados, la coleccijón de muestras de tipo cualitativo que permiten aplicar índices bióticos de calidad del agua. Los ríos del páramo de Papallacta tienen diferentes niveles de intervención y están sometidos a disminuciones de su caudal por efecto de captaciones para agua potable. La recuperación natural y el límite tolerable de materia alóctona están, por lo general en desequilibrio, lo que genera la variación de la calidad del agua. En la aplicación de índices bióticos para definir la calidad del agua casi nunca se tiene la oportunidad de llevar a cabo una comparación temporal. El presente reporte reúne el factor temporal junto con la comparación entre sitios del mismo río para demostrar la variación de la calidad del agua a lo largo del tiempo de muestreo. 1.1 Antecedentes La calidad del agua definida por indicadores bióticos es cada vez mas aceptada a nivel mundial como metodología de monitoreo de los cuerpos de agua. En el Ecuador varios trabajos se han desarrollado entorno a este tema en cooperación con Colombia y mas recientemente con España. Los ríos del páramo de Papallacta y Oyacachi formaron parte de una investigación de la Universidad de Barcelona y el Fondo Mundial para la Naturaleza WWF para el desarrollo de un índice aplicable para ríos alto andinos. Los ríos estudiados tienen fuertes alteraciones por la presencia de ganado, asentamientos humanos, carreteras y captaciones. La presencia o ausencia de los diferentes invertebrados es parte de la susceptibilidad de estas especies a intervenciones de este tipo. La intención de llevar a cabo este análisis se basa en conocer la línea base que compone la fauna acuática de los ríos de páramo y aplicar criterios de calidad biótica del agua, de acuerdo a las condiciones reales de la zona de estudio. 1.2 Fundamento teórico Los índices bióticos como el Biological Monitoring Water Party BMWP de Colombia y el Andean Biological Index ABI, son el resultado de la adaptación a la presencia y dominancia de las familias descritas para ríos de las zonas templadas. El Biological Monitoring Working Party fue establecido en Inglaterra en 1970 con la finalidad de conocer la calidad del agua de acuerdo a la tolerancia de los macroinvertebrados a la contaminación orgánica. El puntaje va de 1 a 10 y requiere llegar al nivel de familia (Armitage et al., 1983), la suma del puntaje de cada familia da como resultado el valor del índice que tiene un significado de calidad. 3

4 Indices bióticos p.4 En base al conocimiento que se tiene de la fauna acuática en Colombia, Roldán (2002) adaptó el método para la zona de Antioquia, en donde propone utilizar el conocimiento de la fauna local de acuerdo a las exigencias de los macroinvertebrados encontrados en el BMWP definido para Inglaterra. El Índice establece valores altos de puntajes para las familias conocidas como intolerantes y modifica los puntajes para aquellas familias que solo existen en la zona neotropical, adaptando de este modo el índice para Colombia (Roldán, 2002). Los rangos de las clases definen la calidad del agua como se presenta en la Tabla 1. Tabla 1: Clases de calidad de agua, valores BMWP/Col., significado y colores para representaciones cartográfica. 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 *Puntaje que resulta de la sumatoria de los puntajes individuales de cada familia. 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, 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 Ibérico (Alba-Tercedor, 1997). 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 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 código de la Tabla 2. Este rango se utiliza como referencia sobre la abundancia pero no tiene un efecto sobre el puntaje total de cada familia. Tabla 2: Rango de individuos que se consideran para la aplicación de ABI. Código Rango de ind. 1 2 o menos 2 3 a a Mas de 100 4

5 Indices bióticos p.5 El puntaje final puede ser comparado con el puntaje asignado a las clases de calidad del agua del Índice BMWP/Col que se presentaron en la Tabla Objetivos El objetivo principal de llevar a cabo este análisis es conocer la variación de la calidad del agua de nueve ríos ubicados en el páramo de Papallacta durante dos años de muestreo, comparar entre sitios antes y después de las captaciones para establecer los niveles de los efectos de la reducción del caudal sobre la calidad del agua, utilizando el índice biótico BMWP adaptado para Colombia y el índice ABI desarrollado para los ríos alto andinos. Objetivos específicos - Conocer el efecto de la variación estacional en la calidad del agua de nueve ríos del páramo de Papallacta. - Comparar los puntajes de los índices ABI y BMWP/Col para identificar las mejores adaptaciones. - Comparar la calidad del agua entre sitios del mismo río, antes y después de las captaciones. 2. Metodología 2.1 Sitios de Estudio Durante junio de 2006 y junio de 2008 se han llevado a cabo 9 campañas de muestreo entomológico y físico químico del agua en 15 sitios de monitoreo en 9 ríos del proyecto para definir caudales ecológicos en ríos del Sistema Papallacta. Los sitios de estudio se ubican en nueve ríos de condiciones morfológicas muy variadas y rangos altitudinales marcados. En cuatro de los nueve ríos se tienen estaciones antes y después de la captación. Los cinco ríos restantes son puntos en donde se ubican estaciones de aforo o puntos de control, ver Tabla 3. Existen dos presas para regulación en los ríos Sucus y Mogotes, respectivamente. Los puntos de muestreo SA y MA que llamamos a los puntos antes de la captación, son puntos de muestreo que reciben el caudal de forma regulada. Tabla 3: Códigos de ríos en donde se lleva a cabo el muestreo. Río Sitio antes Sitios después Sucus SA SD San Juan JA JD Unión Sucus San Juan Tuminguina Papallacta Tuminguina Cojanco Papallacta Chalpi Norte CA CD Mogotes MA MD Chalpi Grande Unión /Control US Estación de Aforo TP TC Pa CG 5

6 Indices bióticos p.6 Los métodos utilizados para el muestreo del bentos dentro del proyecto, incluyen un muestreo cualitativo multihábitat en la misma sección del río en donde se lleva a cabo el muestreo surber (microhábitat). En la Tabla 4 se resumen los sitios y las fechas de muestreo así como las estructuras de captación que existen en los diferentes ríos. Tabla 4: Sitios y fechas muestreados en la zona de estudio. Fecha Captados (con captación) No captados (con captación) Jun - 06 SA, JA TP, TC, Pa Sitios después de la captación Sep - 06 SA, JA, CA, MA TP, TC, Pa SD, JD, CD, MD US, CG Ene/Mar/Jun- 07 SA, JA, CA, MA TP, TC, Pa SD, JD, CD, MD US, CG Sep - 07 SA, JA, CA, MA TP, TC, Pa SD, JD, CD, MD US, CG Dic - 07 SA, JA, CA TP, TC, Pa SD, JD, CD, MD US Mar - 08 SA, JA, CA, MA TP, TC, Pa SD, JD, CD, MD US, CG Junio 2008 SA, JA, CA, MA TP, TC, Pa SD, JD, CD, MD US Sin captación El muestreo se lleva a cabo de forma trimestral en los mismos sitios casi siempre tratando de incluir la mayor diversidad de hábitats. Para el muestreo se ha utilizado la metodología de campo descrita por Fossati, 2007con las respectivas hojas de campo y los protocolos de procedimiento en campo y laboratorio (Fossati, 2007a, Rosero, 2006a, Rosero, 2007b). Se ha tratado de identificar los invertebrados hasta el nivel de genero utilizando las claves dicotómicas disponibles (Roldan, 1993; Sprinker, 1997; Grassiano, 2000; Fernández y Domínguez, 2001) y los Criterios taxonómicos para identificar invertebrados de la zona de Papallacta, (Lebrunet et al., 2008). 2.2 Tipo de análisis El análisis para comparar la calidad del agua se realiza entre los mismos sitios de muestreo de cada río y entre ríos similares. El principal análisis comparativo también se realiza entre los dos índices bióticos ABI y BMWP/Col. La aplicación de los índices descritos en la sección introductoria consisten en otorgar valores a la presencia o ausencia de los diferentes grupos de invertebrados acuáticos. Finalmente la sumatoria de estos puntajes indica un rango cualitativo de las categorías de la calidad del agua. Los gráficos presentados corresponden a una forma de visualizar tendencias y diferencias entre resultados de un mismo río y de un mismo índice para una fecha específica. 3. Resultados 3.1 Comparación entre Índices La primera comparación sobre la calidad del agua se realiza para todos los ríos; se ha clasificado de acuerdo a las condiciones físicas que los agrupan, en microcuencas o sistemas. El ploteo de los puntajes de los índices se presenta en las 6

7 Indices bióticos p.7 Figuras 1, 2, 3 y 4 de acuerdo al número de fechas muestreadas para cada río. En este análisis no se consideran a los puntos ubicados aguas abajo de las captaciones debido a que son objeto de otro análisis una vez determinado el índice que mas se ajusta a las condiciones reales de los ríos en estudio. Sucus - San Juan Unión Para el caso de los ríos Sucus, San Juan y la Unión de Sucus San Juan se observa que en todos los casos los puntajes del índice BMWP/Col están por encima de los valores del índice ABI. En la Figura 1 se observa que la calidad del agua del río Sucus demuestra en ocho de las nueve fechas muestreadas una calidad de aceptable a buena. La fluctuación se mantiene en el rango de buena únicamente para las campañas de junio de 2006 y marzo de 2008 y aceptable en el resto de fechas. Los puntajes de BMWP/Col para el río Sucus están igualmente alejados de los valores de ABI, a excepción del punto correspondiente a junio de Se observa que el río San Juan tiene valores mas alejados entre los índices, para la fecha correspondientes a septiembre de 2007 y para la unión de los dos ríos se observa un estrecha cercanía entre los puntajes de los dos índices con una diferencia marcada de los valores de la calidad reportados para marzo de JA (ABI) SA(ABI) US(ABI) JA(BMWP) SA(BMWP) US(BMWP) Mar-06 Jun-06 Sep-06 Dec-06 Mar-07 Jun-07 Sep-07 Dec-07 Mar-08 Jun-08 Figura 1. Puntajes de los Índices BMWP/Col y ABI para los ríos Sucus, San Juan y Unión, muestreados desde junio de 2006 hasta junio de En la Figura 1 se observa que para los tres ríos, en diciembre de 2006 la calidad del agua se mantiene cercana con condiciones aceptables. La calidad del agua en septiembre de 2007 se invierte para el río Sucus, de forma que el río San Juan pasa a tener buena calidad y el río Sucus calidad aceptable, mientras que la Unión se mantiene similar a las condiciones de calidad dudosa observadas en septiembre de La calidad mas baja reportada para el río San Juan se observa en el mes de junio de 2007 en donde las condiciones son críticas. En la unión se tiene tres casos de condiciones críticas de la calidad del agua en las fechas de septiembre 2006 y septiembre, diciembre de El río Sucus presenta una calidad del agua dudosa en septiembre de 2007, contraria a la calidad del agua de San Juan. 7

8 Indices bióticos p.8 Papallacta - Tuminguina Papallacta Tuminguina Cojanco En los ríos de la Figura 2 se puede observar una tendencia similar a lo que ocurre en los ríos Sucus San Juan Unión. En la Figura 2 se presenta los puntajes para los tres ríos. Todos los puntajes del índice ABI se encuentran por debajo de los puntajes del índice BMWP/Col. Las diferencias entre los dos índices no son bien claras en el caso del río Papallacta, esto podría inferir algún tipo de desviación para los organismos con bajos puntajes. En el caso del río Papallacta se observa una calidad del agua que mejora de muy crítica a crítica en los puntajes de junio de El puntaje de los dos índices para el río Tuminguina Papallacta presenta el 80% del tiempo de muestreo, una calidad del agua aceptable. Las diferencias no son marcadas y se mantienen cercanos el uno del otro como se observa en la Figura 2. La calidad del agua más baja reportada para el río Tuminguina Papallacta es dudosa y está dada por el índice ABI para enero y septiembre de TP(ABI) TC(ABI) Pa(ABI) TP(BMWP) TC(BMWP) Pa(BMWP) 0 Mar-06 Jun-06 Sep-06 Dec-06 Mar-07 Jun-07 Sep-07 Dec-07 Mar-08 Jun-08 Figura 2. Puntajes de los Índices BMWP/Col y ABI para los ríos Papallacta, Tuminguina Cojanco y Tuminguina Papallacta desde junio de 2006 hasta junio de En la Figura 2 se observa que el río Tuminguina Cojanco tiene una calidad del agua buena y aceptable a excepción de la calidad del agua para septiembre de 2006 que fue dudosa. Los dos índices son similares para este río y en el caso de septiembre de 2007 se observa una diferencia muy baja. Chalpi Norte Mogotes La calidad del agua para los ríos Chalpi Norte y Mogotes como se observa en la Figura 3, se encuentra siempre por debajo de aceptable. Las diferencias entre los dos índices son más marcadas para el río Chalpi Norte, especialmente para los datos de la campaña de septiembre de En diciembre de 2006 se observa una calidad del agua crítica que luego mejora hacia dudosa y aceptable que se registra en septiembre de

9 Indices bióticos p MA(ABI) CA(ABI) MA(BMWP) CA(BMWP) Jun-06 Sep-06 Dec-06 Mar-07 Jun-07 Sep-07 Dec-07 Mar-08 Jun-08 Figura 3. Puntajes de los Índices BMWP/Col y ABI para los ríos Chalpi Norte y Mogotes desde junio de 2006 hasta junio de El río Mogotes como se observa en la Figura 3 presenta una calidad dudosa en todas las fechas de muestreo e incluso para septiembre de 2006 se registra una calidad critica. La mayor diferencia entre los dos índices se observa para la calidad del agua para diciembre de 2006, mientras que para septiembre de 2006, marzo y junio de 2008 las calidades del agua están casi sobrepuestas. Chalpi Grande La calidad del agua del río Chalpi Grande se encuentra entre los rangos de dudosa hasta aceptable. En marzo de 2007 se observa, de acuerdo a la Figura 4, la calidad del agua mas baja correspondiente a dudosa mientras que en diciembre de 2006 se observa la calidad mas alta correspondiente a aceptable. Como se observa en la Figura 4, la calidad del agua del río Chalpi Grande se mantiene aceptable CG(ABI) CG(BMWP) Jun-06 Sep-06 Dec-06 Mar-07 Jun-07 Sep-07 Dec-07 Mar-08 Jun-08 Figura 4. Puntajes de los Índices BMWP/Col y ABI para el río Chalpi Grande, desde junio de 2006 hasta junio de

10 Indices bióticos p.10 Los índices ABI y BMWP/Col para el río Chalpi Grande son muy similares para las fechas de marzo y septiembre de 2007 y marzo de El punto de mayor diferencia entre las calidades de agua se observa para diciembre de Comparación entre sitos Antes y Después de la captación Para realizar una comparación entre los sitos antes y después de las captaciones se utilizan los datos únicamente de los ríos Sucus, San Juan, Chalpi Norte y Mogotes. Los análisis se realizan por separado para cada río como se muestra en las Figuras 5, 6, 7, 8. Río Sucus La calidad del agua del río Sucus antes de la captación para agua potable de la EMAAP-Q, es en promedio aceptable durante el periodo de muestreo. Se observa en la Figura 5 una tendencia hacia calidades malas que se invierten a partir de septiembre de 2007 y mejoran hasta calidades buena y aceptable. En la Figura 5 se presenta la evolución de la calidad del agua del río Sucus después de la captación en donde se observa una tendencia hacia calidades aceptables. Esto es un importante indicio de recuperación del hábitat acuático SA(ABI) SD(ABI) Jun-06 Sep-06 Dec-06 Mar-07 Jun-07 Sep-07 Dec-07 Mar-08 Jun-08 Figura 5. Evolución de la calidad del agua de acuerdo al índice ABI para el río Sucus, antes y después de la captación. Río San Juan Luego de aplicar el índice ABI para el río San Juan se observa que a lo largo del periodo de muestreo, el río antes de la captación tiene una calidad del agua entre dudosa y aceptable. En la Figura 6 se observa las variaciones de la calidad del agua del río San Juan antes y después de la captación. La calidad del agua después de la captación es crítica al inicio del periodo de análisis. Los valores mejoran hasta llegar a condiciones dudosas pero mejoran con una tendencia positiva. 10

11 Indices bióticos p JA (ABI) JD (ABI) Jun-06 Sep-06 Dec-06 Mar-07 Jun-07 Sep-07 Dec-07 Mar-08 Jun-08 Figura 6. Evolución de la calidad del agua de acuerdo al índice ABI para el río San Juan, antes y después de la captación. El río San Juan antes de la captación no presenta tendencia en la calidad del agua hacia condiciones aceptables y permanece con calidad del agua dudosa. La calidad del agua del río San Juan es importante para conocer el estado del hábitat acuático y ribereño en una zona de fácil acceso humano. Río Chalpi Norte La calidad del agua en el río Chalpi Norte definida por la aplicación del índice ABI se mantiene entre crítica y dudosa. En la Figura 7 se observa una clara tendencia hacia calidades del agua aceptables. El río Chalpi Norte antes de la captación tiene marcadas fluctuaciones de la calidad del agua al contrario de lo que ocurre con el río después de la captación en donde se observa un mejora en la calidad del agua. A partir de marzo de 2007 la calidad del agua pasa de muy crítica hacia aceptable CA(ABI) CD(ABI) Jun-06 Sep-06 Dec-06 Mar-07 Jun-07 Sep-07 Dec-07 Mar-08 Jun-08 Figura 7. Evolución de la calidad del agua de acuerdo al índice ABI para el río Chalpi Norte, antes y después de la captación. 11

12 Indices bióticos p.12 Río Mogotes La calidad del agua del río Mogotes antes de la captación fluctúa entre muy crítica y dudosa. En la Figura 8 se presenta la tendencia de la calidad del agua del río para los puntos antes y después de la captación. En diciembre de 2007 no existe reporte de la calidad del agua debido a que no existía caudal suficiente para tomar la muestra MA(ABI) MD(ABI) Jun-06 Sep-06 Dec-06 Mar-07 Jun-07 Sep-07 Dec-07 Mar-08 Jun-08 Figura 8. Evolución de la calidad del agua de acuerdo al índice ABI para el río Mogotes, antes y después de la captación. Se observa que la calidad del agua del río después de la captación es aceptable e incluso buena excepto para junio de 2007 en donde se reporta una calidad del agua dudosa. La calidad del agua después de la captación es menor en el mismo punto en donde la calidad del agua del río antes de la captación es mayor. 3.3 Análisis del Índice ABI Se estudió un total de 118 muestras tomadas con redes de mano (9 campañas a 15 muestras). La Figura 9 del ABI según el tiempo presenta pocas diferencias entre las fechas, excepto la primera fecha (Junio 2006) la cual tiene mejor ABI (Figura 9). Para los estudios siguientes, se analizan únicamente las 113 redes de mano de las campañas de la 2 a la 9. 12

13 Indices bióticos p.13 Figura 9. ABI según la fecha de muestreo. Los puntajes ABI muestran una evolución según los sitios, Figura 10. Los sitios río arriba de las captaciones tienen generalmente mejor ABI (excepto Mogotes cual tiene mejor ABI río abajo de la captación). En los ríos de la zona baja de Papallacta, los dos Tuminguinas tienen los mejores ABI aún cuando los ABI más bajos se observan en Papallacta. Figura 10. ABI según el sitio de muestreo. Los ABI son correlacionados con la riqueza (número de taxa, r2 = 0,91) y con los BMWP-Col (r 2 = 0,99 - Figura 11). Hay una débil relación con los números de invertebrados (r 2 = 0,28 - Figura 12). 13

14 Indices bióticos p.14 Figura 11 - Relación entre el ABI y la riqueza (arriba) y entre el ABI y el BMWP-Col (abajo). Figura 12. Relación entre el ABI y el número de invertebrados. 14

15 Indices bióticos p Discusión 4.1 Comparación entre el índice ABI y BMWP/Col Luego de aplicar el índice BMWP/Col y el índice ABI en nueve campañas de muestreo para nueve ríos del páramo de Papallacta y un río del Bosque Nublado, se ha observado que los puntajes de las familias de invertebrados que mas se ajustan a las condiciones de los ríos en la zona de estudio, son los puntajes del índice ABI. Entre todos los ríos estudiados se observaron las cinco categorías de calidad del agua de los índices ABI y BMWP/Col. Esto ha permitido definir que los puntajes del índice ABI son mas exigentes y dan valores inferiores a las familias de invertebrados que de acuerdo al BMWP/Col se encuentran en aguas de mejor calidad. Esto se entiende mejor al reconocer que existen grupos de invertebrados acuáticos como los Hyalellidae y algunos dípteros que habitan en casi todos los hábitats y su presencia no favorece la indicación de una buena calidad del agua, ver Anexo 1. Lo mencionado anteriormente se puede observar en los puntajes de calidad del agua muy crítica y critica, como el caso del río Papallacta, Chalpi Norte y la Unión de Sucus y San Juan. La variación entre los dos índices es casi imperceptible cuando las calidades del agua son bajas. Al contrario de lo que ocurre cuando la calidad del agua va de dudosa a buena en donde la diferencia entre índices aumenta a medida que aumentan los puntajes, como se observa en las Figura 1: río San Juan en septiembre de 2007, en la Figura 2: río Tuminguina Cojanco en junio de 2006 y marzo de 2008 y en la Figura 4: río Chalpi Grande en diciembre de Ya que el índice ABI es una adaptación del índice BMWP original se espera que la aplicación tenga un mejor ajuste para los ríos alto andinos. De acuerdo a las preferencias de los invertebrados acuáticos por hábitats de ríos torrenciales, de alta montaña con bajas temperaturas y fuerte oxigenación, el índice ABI tiene una línea directa con el índice BMWP original. 4.2 Comparación entre sitios Antes y Después de la captación Es importante anotar que únicamente los ríos Sucus y San Juan que cuentan con captaciones en actual funcionamiento, fueron muestreados desde junio de En los ríos Chalpi Norte y Mogotes se empezó a registrar la calidad del agua a partir de septiembre de También cabe mencionar que los ríos Sucus y San Juan luego de ser captados eran secados hasta la zona de recarga natural en donde se ubican los puntos de muestreo después de la captación. En los ríos Sucus y San Juan se ha dejado pasar una cantidad de agua como parte de un exceso, esto aumentó el caudal en las partes bajas de los ríos. Los ríos Sucus y San Juan presentan condiciones muy similares de recuperación de los ríos luego de ser captados. La calidad del agua después de las captaciones esta mejorando y claramente se puede relacionar con el aumento en la cantidad de agua que por ende favorece la creación de nuevos hábitats, arrastre y limpieza de nutrientes y sedimentos y deriva. La calidad del agua de estos dos ríos 15

16 Indices bióticos p.16 antes de ser captados llama la atención debido a que no es la óptima. La degradación de las márgenes como caminos de paso y descanso, es evidente en el río San Juan. Mientras que en el río Sucus se observa un fuerte efecto deriva producido por grandes crecidas no estacionales como respuesta del manejo de la presa ubicada aguas arriba de la estación de muestreo. La calidad del agua de los ríos Sucus y San Juan después de las captaciones es baja pero se encuentra en recuperación, mientras que los ríos antes de las captaciones son mas susceptibles de grandes perturbaciones que han demostrados calidades del agua criticas y buenas en periodos cortos de tiempo. El río Chalpi Norte es un importante referente de la calidad del agua en un páramo intervenido por sobre - pastoreo. Las márgenes de este río están constantemente sometidas a pisoteo de ganado y drenajes superficiales con afloramientos de aguas ferrosas. Este río tiene una calidad del agua dudosa antes y después de la captación. La calidad antes de la captación va en mejora, pero estas condiciones podrían verse afectadas por cambio de las zonas de pastoreo del ganado presente en la cuenca. Las condiciones del río Chalpi Norte después de la captación muestran una calidad del agua inicial muy crítica que es producto de un cauce sin flujo de corriente. El cambio que ha ocurrido en la calidad del agua puede estar estrechamente unido al aporte de excesos de agua desde la estructura de captación y crecidas que han facilitado la creación de nuevos hábitats. La calidad del agua del río Chalpi Norte para diciembre de 2006 antes de la captación es la mas baja en todo el periodo y contrariamente para el río después de la captación en esa fecha la calidad es la mejor. Un efecto de estacionalidad como fuertes crecidas podría explicar una baja presencia de invertebrados en el río antes de la captación, y lo mismo pudo favorecer la colonización y presencia de otros invertebrados en el río después de la captación. El río Mogotes es un caso especial debido a que las estaciones tienen condiciones físicas muy diferentes. El río Mogotes antes de la captación al estar muy cerca del embalse ubicado aguas abajo, es un río con condiciones muy lénticas con corrientes de flujo bajas. La calidad del agua en este río es crítica ya que no favorece diversos ambientes acuáticos mientras que en el mismo río, después de la captación, la pendiente y la variedad de hábitats acuáticos favorecen una mayor diversidad de invertebrados. El sitio de muestreo en el río Mogotes después de la captación se ubica casi a 1 km de distancia de la captación. En ese trayecto el río recibe muchos aportes superficiales por lo que en el sitio de muestreo es un río en condiciones óptimas. La comparación entre estos dos sitios sirve como referencia de la poca variedad de hábitats de los ríos que son modificados por represamientos. Las diferencias son muy amplias entre sitios por lo que no se observa una relación de mejora en la calidad del agua del río después de la captación como efecto estacional. 4.3 Análisis del Índice ABI 16

17 Indices bióticos p.17 El ABI es un índice cual describe la calidad de un sitio basándose en los macroinvertebrados bentónicos. Este índice es sensible a los números de invertebrados como los números de taxa. 5. Conclusiones y Recomendaciones - Los índices bióticos son muy útiles para definir la calidad del agua de ecosistemas lóticos ya que se basan en la presencia de invertebrados indicadores que se encuentran en ecosistemas sanos comparados analógicamente. - La aplicación de los índices bióticos como el índice ABI y el índice BMWP/Col debe tomarse como una medida de las condiciones que brinda el río para la presencia o ausencia de determinadas familias de invertebrados, su aplicación resulta en una referencia de la calidad del agua que no es la única respuesta que puede darnos el río sobre su estado ecológico. - Los índices ABI y BMWP/Col son resultado de una adaptación de índices de las zonas templadas que se han mejorado de acuerdo a líneas base de invertebrados existentes en zonas especificas como los ríos alto andinos de Ecuador y Perú, y ríos de zonas húmedas de Colombia. - El análisis de los resultados obtenidos demuestra que el índice ABI se ajusta de mejor manera que el índice BMWP/Col a las condiciones de los ríos del páramo de Papallacta y el bosque nublado de la zona de Quijos en donde esta el río Chalpi Grande, esto se debe a que en el índice ABI existen todas las familias encontradas en la zona de muestreo mientras que en el índice BMWP/Col no se encuentran algunas, ver Anexo 1. - De los nueve ríos estudiados cuatro no son captados para agua potable, de los cuales tres están intervenidos por captaciones. Los ríos captados no presentan índices de calidad óptimos, existen fuertes variaciones que son respuesta de niveles de intervención en el río y en su entorno. Las carreteras, pasos de ganado y pastoreo, captaciones y descargas de aguas servidas cambian parcial o totalmente las condiciones físico químicas del agua lo que modifica la presencia de diferentes invertebrados afectando el resultado final de la calidad del agua. - La calidad del agua para los ríos de mayor tamaño es más variable y la morfología del cauce podría reducir el efecto de ciertas perturbaciones. El caso del río Chalpi Grande y el río Tuminguina Papallacta son un ejemplo, estos ríos tienen anchos superiores a los 5 m y tienen fuertes pendientes lo que favorece la oxigenación, la limpieza de nutrientes y la deriva. En estos ríos se ha observado fuertes intervenciones de ganado directamente en las márgenes inmediatas, sin embargo son ríos con calidades del agua buena y aceptable, en promedio. - La calidad del agua de los ríos pequeños está muy ligada a diferentes perturbaciones, incluidas las mismas crecidas naturales. - Entre las recomendaciones sugeridas están la importancia de continuar el monitoreo de la calidad del agua y realizar correlaciones con la presencia de nutrientes. - La principal característica del monitoreo para tener la relevancia que se ha obtenido, está en mantener el trabajo a lo largo del tiempo. Esto se puede 17

18 Indices bióticos p.18 implementar mediante una sistematización del proceso para reducir los costos del trabajo. - Se recomienda finalmente, que debe realizarse un esfuerzo para conseguir coordinación entre las operaciones que realiza la EMAAP-Q en los ríos, de esto modo se puede correlacionar mejor las respuestas de la calidad del agua de acuerdo con las descargas de los reservorios o represas ubicadas en algunos ríos. 6. Literatura Citada 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: Armitage, P.D., Moss, D., Wright, J.F. & Furse, M.T The performance of a new biological water quality score based on macroinvertebrates over a wide range of unpolluted running-water sites. Wat. Res. 17: 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: Dewalt RE, DW Webb & MA Harris, Summer Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera (EPT) species richness and community structure in the lower Illinois River basin of Illinois. Great Lakes. Entomologist 32: Domínguez-Granda L., Goethals, P.L.M. & De Pauw, N Aspectos del ambiente físico-químico 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. Proyecto para definir caudales ecológicos en ríos del sistema 18

19 Indices bióticos p.19 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). Grassiano E Clave dicotómica para la identificación de ninfas del orden trichoptera para Argentina. Lebrunet J., Rosero D., Fossati O En revision. Criterios taxonómicos para la identificación de invertebrados de la zona de Papallacta. IRD FONAG. Prat N., Ríos B., Acosta R., Rieradevall M. (En Prensa). 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: Rios, B., R. Acosta, y N. Prat. en preparación. Distribution of macroinvertebrate communities in the high Andes and their tolerance to pollution. A review and proposal of a biotic index for high Andean streams (Andean Biotic Index) 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. Sprinker M. Clave dicotómica para la identificación de larvas y adultos del genero Elmidae Coleoptera para Costa Rica. Sánchez-Fernández, D., Abellán, P., Velasco, J. y Millán, A Vulnerabilidad de los coleópteros acuáticos de la región de Murcia. Ecosistemas

20 Indices bióticos p Anexos Anexo 1. Lista de taxones y sus puntajes para cada uno de los índices. Orden Famila ABI BMWP/Col Hydroida Hydridae Tricladia Planariidae 5 7 Haplotaxida Haplotaxidae 3 1 Glossiphoniiformes Glossiphoniidae 1 3 Gastropoda Lymnaeidae 3 4 Planorbiidae 3 5 Veneroida Sphaeriidae 3 4 Amphipoda Hyallellidae 6 7 Ephemeroptera Baetidae 4 7 Leptohyphidae 7 7 Leptophlebiidae 10 9 Plecoptera Grypoperygidae Neumoridae 7 7 Perlidae Megaloptera Corydalidae 6 6 Coleoptera Elmidae 5 6 Psephenidae 5 10 Ptilodactylidae 5 10 Scirtidae 5 7 Curculionidae 7 4 Staphylinidae 3 6 Trichoptera Anomalopsyshidae Calamoceratidae Ecnomidae 7 7 Glossosomatidae 10 7 Helicopsychidae 10 8 Hydrobiosidae 8 9 Hydropsychidae 5 7 Hydroptilidae 6 7 Leptoceridae 8 8 Limnephilidae 7 7 Odontoceridae Lepidoptera Pyralidae 4 5 Diptera Blephariceridae Ceratopogonidae 4 3 Chironomidae 2 2 Culicidae 2 2 Dolichopodidae 4 4 Empididae 4 4 Muscidae 2 2 Psychodidae 3 7 Simulidae 5 8 Tabanidae 4 5 Tipulidae 4 3 Limoniidae

21 Indices bióticos p.21 21