Revista Ingenierías Universidad de Medellín ISSN: Universidad de Medellín Colombia

Revista Ingenierías Universidad de Medellín ISSN: 1692-3324 revistaingenierias@udem.edu.co Universidad de Medellín Colombia Jaramillo Londoño, Juan Carlos Estudio de las comunidades de macroinvertebrados acuáticos en el área del embalse Porce II y su relación con la calidad del agua Revista Ingenierías Universidad de Medellín, vol. 5, núm. 8, enero- junio, 2006, pp. 45-58 Universidad de Medellín Medellín, Colombia Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=75050805 Cómo citar el artículo Número completo Más información del artículo Página de la revista en redalyc.org Sistema de Información Científica Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

Estudio de las comunidades de macroinvertebrados... 45 ESTUDIO DE LAS COMUNIDADES DE MACROINVERTEBRADOS ACUÁTICOS EN EL AREA DEL EMBALSE PORCE II Y SU RELACIÓN CON LA CALIDAD DEL AGUA* Juan Carlos Jaramillo Londoño** Recibido: 10/12/2005 Aceptado: 06/03/2006 RESUMEN Entre enero de 1999 y noviembre de 1999 se realizaron monitoreos periódicos de variables físicas y químicas y macroinvertebrados acuáticos en el área de influencia del embalse Porce II, ubicado a unos 100 km al nordeste de Medellín. Se colectaron un total de 18.214 individuos pertenecientes a 92 géneros. Esta información se empleó para establecer la calidad de agua que sería embalsada. Palabras clave Calidad de agua, embalses, macroinvertebrados acuáticos. ABSTRACT Between January 1999 and November 1999 periodic monitoring of physical and chemical variables and aquatic macroinvertebrates in the area of influenced of the Reservoir Porce II were realized, located aproximately 100 km to the north-east of Medellín. A whole of 18214 individuals belonging 92 genus were collected. This information it s used to establish the water quality that would be stored. Key words Aquatic macroinvertebrates, reservoirs, water quality. Introducción Los aspectos biológicos han adquirido una creciente importancia en el estudio de los ecosistemas acuáticos, debido a que las variables fisicoquímicas sólo dan una idea puntual sobre la calidad del agua y no informan sobre las variaciones en el tiempo. Las comunidades acuáticas actúan como testigos del nivel de deterioro ambiental de las corrientes superficiales. Específicamente, los macroinvertebrados fueron propuestos desde hace varias décadas como indicadores de la calidad del agua. Estos organismos responden a las condiciones ambientales del ecosistema ya que la mayoría de ellos se desarrollan total o parcialmente en el agua y su presencia y abundancia son el resultado de * Este trabajo muestra algunos de los resultados obtenidos dentro del proyecto de investigación Determinación de malezas acuáticas en el futuro embalse de Porce II y de los macroinvertebrados asociados desarrollado con el apoyo de la Vicerrectoría de Investigaciones de la Universidad de Medellín y las Empresas Públicas de Medellín ** Biólogo, M. Sc. Profesor, Programa de Ingeniería Ambiental, Facultad de Ingenierías, Universidad de Medellín. Carrera 87 N 30-65. Medellín. AA 1983. Tel: (4)340 54 77. Fax: (4)340 52 16. e.mail: jcjaramillo@udem.edu.co 5(8): 45-58 enero - junio de 2006

46 Jaramillo las relaciones con las variables físicas y químicas del agua; además, al comparar los resultados entre un índice biótico y uno fisicoquímico, se ha encontrado que los índices bióticos son más adecuados para evaluar las diferentes características ambientales de las aguas (Alba-Tercedor 1996). Esta comunidad indicadora, que habita en las corrientes de agua, está adaptada evolutivamente a determinadas características ambientales y presenta unos límites de tolerancia a las alteraciones de las mismas. Frente a un cambio, los organismos que generalmente son estenoicos sensibles no soportan las condiciones impuestas y desaparecen, y su lugar es ocupado por asociaciones de organismos tolerantes. Del mismo modo, los organismos eurioicos o tolerantes desaparecen cuando las condiciones mejoran, permitiendo que los anteriores aparezcan nuevamente. De esta manera los cambios en la composición y estructura de las comunidades indicadoras pueden interpretarse como signos evidentes de los tensores ambientales (Roldán, 1992) Teniendo en cuenta lo anterior los macroinvertebrados acuáticos se pueden agrupar en tres categorías generales. TIPO I: son organismos indicadores de aguas claras, en su mayoría son sensibles a los cambios en las condiciones físicas y químicas. TIPO II: son indicadores de aguas medianamente contaminadas, en general son tolerantes a la contaminación de tipo orgánico. Se encuentran en hábitats de poca contaminación. TIPO III: son organismos tanto estenoicos como eurioicos, se encuentran en medios con niveles muy altos de contaminación por materia orgánica. Este trabajo muestra algunos de los resultados obtenidos dentro del proyecto de investigación Determinación de malezas acuáticas en el futuro embalse de Porce II y de los macroinvertebrados asociados desarrollado con el apoyo de la Vicerrectoría de Investigaciones de la Universidad de Medellín y las Empresas Públicas de Medellín y su objetivo principal es el de establecer la calidad del agua que sería embalsada en el área del proyecto hidroeléctrico Porce II, empleando macroinvertebrados acuáticos como indicadores y comparar esos resultados con los análisis físicos y químicos realizados. Metodología El área del estudio se localiza en el cañón del río Porce al nordeste del departamento de Antioquia; hace parte de la hoya hidrográfica del río Porce, que nace en el Alto de San Miguel a 2.660 msnm, al sur de Medellín y desemboca a 80 msnm en el río Nechí al norte de Medellín, con una extensión total drenada de 5.132 km 2. En la zona se presenta una temperatura media mensual de 22.5 C, una precipitación promedio anual de 2.230 mm con un régimen de lluvias bimodal, el cual registra períodos lluviosos de abril a mayo y septiembre a octubre, una humedad relativa de 83% y una evaporación de 1.000 mm. Basados en el sistema de clasificación de Holdridge, el área pertenece a las formaciones vegetales (bh-t) bosque húmedo Tropical y (bmh-pm) bosque muy húmedo premontano con transición cálida (EPM 1992). Se realizaron en total de cuatro muestreos (en enero, marzo, junio y noviembre de 1999) en cada Revista Ingenierías Universidad de Medellín

Estudio de las comunidades de macroinvertebrados... 47 una de las ocho estaciones seleccionadas (la estación 1 se ubicó sobre la quebrada La Cancana; la estación 2, en la quebrada La Veguita; la estación 3, en el sitio denominado Puente el Ataque sobre la quebrada La Cancana; la estación 4, en la quebrada La Mejía; la estación 5, en la desembocadura de la quebrada la Cancana en el río Porce; la estación 6, en la desembocadura de la quebrada El Algarrobo a la quebrada La Cancana; la estación 7, en el brazo Porce antes del futuro sitio de descarga; y la estación 8, sobre el río Porce aguas abajo del futuro sitio de descarga) en las que se realizaron las mediciones de las variables físicas y químicas siguiendo la metodología descrita en la tabla 1. Tabla 1. Metodología empleada en la estimación de variables fisicoquímicas en ocho estaciones de muestreo del embalse Porce II. VARIABLE UNIDADES METODO Y/O MATERIAL Temperatura del agua C Termómetro escala centígrada Color Unidades de color Colorimétrico Turbiedad Unidades de turbiedad Nefelométrico Conductividad µs/cm Conductímetro PH Unidades de ph ph metro Sólidos totales mg/l Gravimétrico Sólidos disueltos mg/l Gravimétrico Oxígeno disuelto mg/l Oxímetro Saturación de oxígeno % Oxímetro Alcalinidad mg/l ph metro, H 2 SO 4 0.02 N DBO 5 mg/l Iodométrico Fósforo total mg/l Acido ascórbico Ortofosfato mg/l Acido ascórbico Nitrógeno total mg/l Kjeldhal A cada variable física y química se le realizó un análisis exploratorio calculando la media como medida de tendencia central y el coeficiente de variación como medida de dispersión relativa. Para la colecta de macroinvertebrados acuáticos se utilizó una D-net, con la que se obtuvieron muestras representativas de los diferentes sustratos, incluyendo organismos asociados a macrófitas sumergidas, flotantes y emergentes; también se recogieron organismos de forma manual y el material colectado fue depositado en bolsas plásticas con alcohol al 70% debidamente rotuladas; este material se llevó al laboratorio donde se realizó la separación de los organismos y se procedió a la identificación y conteo del material; con base en los datos de densidad numérica de individuos se calcularon los evaluadores de la estructura de la comunidad de macroinvertebrados acuáticos empleando para ello los índices de Diversidad (Shannon Weaver 1949), Equidad (Pielou 1975) y Dominancia (Simpson 1949); adicionalmente, se realizó un análisis de agrupación entre los sitios de muestreo empleando el índice de Bray-Curtis (1957); la matriz obtenida se resolvió utilizando la técnica de ligamiento pro- 5(8): 45-58 enero - junio de 2006

48 Jaramillo medio (UPGMA) (Crisci & López 1983) y con base en ésta se construyó el dendrograma correspondiente. Por último, se estableció la calidad del agua en cada una de las estaciones de muestreo empleando el índice BMWP (Zamora et al., 1995). Resultados y discusión Las tablas 2 y 3 presentan los promedios y los coeficientes de variación de las variables físicas y químicas medidas en las ocho estaciones de muestreo en el área del embalse Porce II. Para la identificación y conteo de los organismos se empleó un estereomicroscopio triocular marca OLYMPUS modelo SZX 9 con cámara fotográfica y las claves taxonómicas de Merritt & Cummins (1996), Stehr (1987, 1991), Roldán (1988), Pennak (1978), Edmonson (1976) y Usinger (1956). En las estaciones 1, 2 y 4 las variables que mayor fluctuación presentaron a lo largo del período de estudio fueron el fósforo total, los ortofosfatos, el nitrógeno total y la DBO, las cuales presentaron coeficientes de variación superiores al 90.5% para la estación 1, 90.0% para la estación 2, y 93.6% para la estación 4. Tabla 2. Promedios y coeficientes de variación de cada una de las variables evaluadas en las cuatro primeras estaciones de muestreo en el área del embalse Porce II. ESTACIÓN 1 ESTACIÓN 2 ESTACIÓN 3 ESTACIÓN 4 VARIABLES Media C.V.% Media C.V.% Media C.V.% Media C.V.% Color (U. de color) 27.5 45.7 17.5 28.6 25.0 23.1 10.0 0 Turbiedad (NTU) 17.9 68.7 10.5 50.2 14.2 55.4 7.6 62.7 Fósforo total (mg/l) 0.205 104.4 0.228 122.8 0.197 71.7 0.4 93.6 Ortofosfatos (mg/l) 0.205 134.7 0.189 156.7 0.138 108.7 0.390 100.5 N. total (mg/l) 2.74 90.5 1.98 90.0 0.9 0 2.98 139.7 Sol.Tot (mg/l) 103.5 13.5 89.0 16.5 92.7 7.8 132.7 3.4 Sol.Dis (mg/l) 81.5 13.8 71.7 12.5 83.0 11.5 131.7 6.4 DBO 5 (mg/l) 17.5 116.7 14.5 107.6 23.4 127.0 21.7 124.9 Alcalinidad (mg/l) 39.4 34.8 34.5 32.7 40.5 41.6 62.1 37.8 Cond. (µs/cm) 93.6 24.7 77.8 5.7 80.5 3.8 140.7 6.6 ph (U de ph) 7.5 1.4 7.7 3.0 7.7 5.3 7.8 8.3 O 2 disuelto (mg/l) 7.7 10.2 7.5 27.1 5.8 35.7 7.0 38.5 Sat. de O 2 (%) 103 6.8 98 23.6 81 35.7 89 38.5 Temperatura ( C) 24 11.5 23 11.1 26 2.7 21 27.0 Revista Ingenierías Universidad de Medellín

Estudio de las comunidades de macroinvertebrados... 49 Tabla 3. Promedios y coeficientes de variación de cada una de las variables evaluadas en las cuatro últimas estaciones de muestreo en el área del embalse Porce II. ESTACIÓN 5 ESTACIÓN 6 ESTACIÓN 7 ESTACIÓN 8 VARIABLES Media C.V.% Media C.V.% Media C.V.% Media C.V.% Color (U. de color) 28.7 21.9 26.2 113.6 136.2 118.4 133.7 95.3 Turbiedad (NTU) 14.0 50.8 20.6 129.0 62.2 61.8 75.2 53.2 Fósforo total (mg/l) 0.036 94.1 0.288 88.9 0.458 84.9 0.42 46.8 Ortofosfatos (mg/l) 0.027 134.3 0.165 119.0 0.37 85.1 0.239 20.7 N. total (mg/l) 0.9 0 1.21 29.6 1.42 73.7 1.58 62.5 Sol.Tot (mg/l) 98.2 15.0 123.5 77.8 256.0 70.1 328.5 41.0 Sol.Dis (mg/l) 79.2 23.3 73.0 52.7 93.5 20.1 122.0 55.6 DBO 5 (mg/l) 17.5 117.2 14.6 111.1 27.8 100.5 22.9 96.4 Alcalinidad (mg/l) 42.6 42.2 34.9 37.2 36.2 38.7 33.9 34.7 Cond. (µs/cm) 83.8 2.6 73.2 3.1 138.5 14.2 129.4 25.5 ph (U de ph) 7.9 8.7 8.0 8.6 7.6 8.2 7.7 8.3 O 2 disuelto (mg/l) 7.1 36.5 7.3 44.4 7.0 34.8 7.0 14.3 Sat. de O 2 (%) 94 33.6 98 46.0 90 33.1 90 32.0 Temperatura ( C) 23 11.2 24 6.8 22 8.9 22 2.9 En las estaciones 3 y 5 las mayores fluctuaciones fueron para el fósforo total, los ortofosfatos y DBO en los que los coeficientes de variación fueron mayores que 71.7% y 94.1% respectivamente. En términos generales, la DBO, el fósforo total y 5 los ortofosfatos fueron las variables que presentaron las mayores fluctuaciones en todas las estaciones de muestreo a lo largo del período de estudio. En la estación 6 las variables que presentaron mayor fluctuación fueron el color, la turbiedad, el fósforo total, los ortofosfatos y la DBO cuyos coeficientes de variación fueron mayores del 88.9% Las variables que más fluctuación presentaron en la estación 7 fueron el color, el fósforo total, los ortofosfatos, el nitrógeno total, los sólidos totales y la DBO con coeficientes de variación superiores al 70.1%. Finalmente, en la estación 8 el color y la DBO fueron las que más fluctuaciones presentaron, siendo los coeficientes de variación superiores al 95.3%. Se encontró que el comportamiento de estas variables está estrechamente relacionado con el régimen climático dominante en la zona; los valores más altos coincidían con el inicio de la época de lluvias debido a que al aumentar los niveles de pluviosidad se incrementan las concentraciones de muchas de estas sustancias que son arrastradas por la lluvia y son depositadas en las corrientes de agua. Con base en los resultados de estas variables se aplicó el índice de calidad de agua propuesto por la National Sanitation Fundation (IFSN) descrito detalladamente por Morales (1984). Teniendo en cuenta el valor obtenido en el índice, la calidad de un cuerpo de agua queda 5(8): 45-58 enero - junio de 2006

50 Jaramillo definida como: excelente (91 a 100); buena (71 a 90); regular (51 a 70); mala (26 a 50) y pésima (0 a 25). Los resultados obtenidos con este índice se muestran en la tabla 4. En términos generales las aguas de las quebradas que desembocan al río Porce se encuentran en buenas condiciones (estaciones 1 a 6), ya que son cuencas en las que prácticamente no hay intervención antrópica y se encuentran bien conservadas. Para las estaciones 7 y 8 el agua es de regular calidad ya que se encuentran ubicadas sobre el río Porce que es quien recibe las aguas residuales de Medellín y de los municipios asentados sobre el Valle de Aburrá. Tabla 4. Valores del índice IFSN para cada una de las ocho estaciones de muestreo en el área del embalse Porce II. EST 1 EST 2 EST 3 EST 4 EST 5 EST 6 EST 7 EST 8 Valor IFSN 76.3 79.5 71.1 74.1 81.4 75.2 69.2 68.1 Calificación Buena Buena Buena Buena Buena Buena Regular Regular Los macroinvertebrados acuáticos colectados estuvieron representados en su mayoría por insectos, hirudíneos y moluscos. En total se capturaron un total de 18 214 individuos pertenecientes a 92 géneros, agrupados en 54 familias y 16 órdenes. Lepidópteros (1.2%), Megalópteros (0.5%), Nemátodos (0.4%), Tricládidos (0.3%) y Tubifícidos (0.1%). En la tabla 5, al final del texto, se presenta el listado general de los organismos colectados en las 8 estaciones de muestreo. La figura 1 muestra los porcentajes de abundancia de cada uno de los órdenes a los que pertenecen los macroinvertebrados colectados en las ocho estaciones de muestreo en el área del embalse. Son ellos en orden de abundancia: Gasterópodos (19.2%), Dípteros (17.3%), Hirudíneos (13.8%), Tricópteros (13.1%), Efemerópteros (12.6%), Odonatos (8%), Coleópteros (6.2%), Hemípteros (6.0%), Plecópteros (1.4%), Figura 1. Porcentaje de abundancia de cada uno de los órdenes a los que pertenecen los macroinvertebrados colectados en las ocho estaciones de muestreo en el área del embalse de Porce II. Revista Ingenierías Universidad de Medellín

Estudio de las comunidades de macroinvertebrados... 51 Tabla 5. Listado general de los organismos colectados en cada una de las ocho estaciones de muestreo en el área del embalse Porce II. ORDEN FAMILIA GENERO EST 1 EST 2 EST 3 EST 4 EST 5 EST 6 EST 7 EST 8 TOTAL EFEMEROPTERA BAETIDAE Baetis sp 15 15 58 31 35 89 0 0 243 Baetodes sp 37 26 12 43 56 70 1 0 245 Moribaetis sp 0 1 0 4 1 2 0 0 8 Camelobaetidius sp 3 5 4 0 2 16 0 0 30 OLIGONEURIIDAE Lachlania sp 155 216 49 0 51 1 1 1 474 LEPTOPHLEBIIDAE Thraulodes sp 2 12 3 9 4 9 0 0 39 Hermanellopsis sp 4 1 15 4 13 0 0 0 37 Terpides sp 13 1 2 0 0 1 0 0 17 Farrodes sp 3 0 0 0 0 0 0 0 3 LEPTOHYPHIDAE Leptohyphes sp 125 110 78 12 33 45 0 0 403 Tricorythodes sp 44 31 130 60 264 222 37 2 790 ODONATA LIBELLULIDAE Dythemis sp 87 40 36 1 30 6 38 18 256 Brechmoroga sp 5 38 10 68 55 313 11 9 509 Macrothemis sp 6 0 2 0 1 0 1 1 11 GOMPHIDAE Phyllogomphoides sp 18 48 27 2 1 4 0 0 100 Progomphus sp 2 27 14 81 1 2 0 1 128 CALOPTERYGIDAE Hetaerina sp 65 65 92 39 30 69 7 2 369 COENAGRIONIDAE Argia sp 1 3 1 40 5 10 1 0 61 Ishnura sp 10 6 0 2 1 0 0 0 19 MEGAPODAGRIONIDAE Megapodagrion sp 1 3 0 3 0 0 0 0 7 PLECOPTERA PERLIDAE Anacroneuria sp 33 40 30 37 40 81 0 0 261 MEGALOPTERA CORYDALIDAE Corydalus sp 16 23 7 8 8 18 4 0 84 HEMIPTERA BELOSTOMATIDAE Belostoma sp 10 32 41 22 38 74 1 0 218 NEPIDAE Curicta sp 2 0 0 0 0 0 0 0 2 NAUCORIDAE Limnocoris sp 32 29 130 25 37 51 24 4 332 Ambrysus sp 0 0 0 0 1 0 0 0 1 Pelocoris sp 0 1 2 1 0 1 0 0 5 VELIIDAE Rhagovelia sp 12 12 169 53 149 126 0 0 521 Microvelia sp 0 0 1 1 0 0 0 0 2 GERRIDAE Brachymetra sp 2 0 3 0 0 1 0 0 6 Trepobates sp 0 0 1 0 0 1 0 0 2 HYDROMETRIDAE Hydrometra sp 0 0 1 0 0 0 0 0 1 MESOVELIIDAE Mesoveloidea sp 0 0 1 0 0 1 0 0 2 COLEOPTERA ELMIDAE Macrelmis sp 40 40 34 45 36 66 1 0 262 Cylloepus sp 43 33 32 9 6 46 4 2 175 Microcylloepus sp 2 0 6 1 2 1 0 0 12 Helichus sp 0 1 0 0 0 0 0 0 1 Neocylloepus sp 0 2 5 12 4 0 0 0 23 Heterlmis sp 24 42 18 75 39 45 10 3 256 Neoelmis sp 33 14 4 5 2 1 0 0 59 Disersus sp 0 3 1 9 1 5 0 0 19 Stenelmis sp 2 3 13 1 2 0 1 0 22 Phanocerus sp 9 3 12 23 0 1 0 0 48 Pseudodisersus sp 1 0 0 0 0 0 0 0 1 PSEPHENIDAE Psephenops sp 13 11 6 35 27 71 1 0 164 PTILODACTYLIDAE Tetraglossa sp 2 4 1 59 3 1 1 0 71 STAPHYLINIDAE Stenus sp 0 1 1 1 1 0 8 1 13 LAMPYRIDAE S.D. 0 1 0 0 0 0 1 0 2 CURCULIONIDAE S.D. 0 0 0 0 0 1 1 0 2 DRYOPIDAE Ampummixix sp 0 0 0 3 3 0 0 0 6 5(8): 45-58 enero - junio de 2006

52 Jaramillo ORDEN FAMILIA GENERO EST 1 EST 2 EST 3 EST 4 EST 5 EST 6 EST 7 EST 8 TOTAL TRICOPTERA CALAMOCERATIDAE Phylloicus sp 0 0 2 13 1 1 0 0 17 GLOSSOSOMATIDAE Protoptila sp 2 27 1 7 1 361 0 0 399 Mortoniella sp 0 0 0 1 24 0 0 0 25 HELICOPSYCHIDAE Helicopsyche sp 0 7 1 33 3 27 0 0 71 HYDROPSYCHIDAE Leptonema sp 9 10 7 40 47 21 0 0 134 Smicridea sp 136 93 153 72 23 282 192 156 1107 HYDROPTILIDAE Ochrotrichia sp 1 7 4 4 1 2 0 0 19 Hydroptila sp 0 8 1 1 7 32 1 0 50 Oxyethira sp 0 0 2 0 0 0 0 0 2 LEPTOCERIDAE Nectopsyche sp 21 60 22 38 5 17 1 1 165 Atanatolica sp 2 104 62 51 25 4 2 3 253 Grumichella sp 0 1 0 0 0 0 0 0 1 Oecetis sp 7 21 20 18 9 27 0 0 102 Triaenodes sp 0 0 0 1 1 0 1 0 3 Triplectides sp 0 0 0 1 0 1 0 0 2 HYDROBIOSIDAE Atopsyche sp 2 2 0 2 2 5 0 0 13 ODONTOCERIDAE Marilia sp 0 9 0 16 0 0 0 0 25 XIPHOCENTRONIDAE Xiphocentron sp 0 1 0 0 0 0 0 0 1 LEPIDOPTERA PYRALIDAE S.D. 7 26 1 10 48 125 2 0 219 DIPTERA TIPULIDAE Limonia sp 0 0 0 2 0 1 0 0 3 Hexatoma sp 0 0 0 0 3 4 0 0 7 Molophilus sp 0 0 0 1 0 0 0 0 1 BLEPHAROCERIDAE Limonicola sp 0 0 0 0 0 1 0 0 1 DIXIDAE Dixella sp 0 0 1 0 0 1 0 0 2 PSYCHODIDAE Maruina sp 0 0 0 4 0 0 0 0 4 Clognia sp 0 0 0 0 0 0 19 0 19 CERATOPOGONIDAE Alluaudomyia sp 0 1 2 11 4 0 0 0 18 Atrichopogon sp 0 0 0 0 0 1 0 0 1 CHIRONOMIDAE sf. Tanypodinae 13 38 58 728 104 249 111 33 1334 SIMULIDAE Simulium sp 13 58 13 50 1151438 38 1 1726 EMPIDIDAE Hemerodromia sp 0 0 0 27 1 1 0 0 29 TRICLADIDA PLANARIIDAE Dugesia sp 2 0 0 6 1 37 10 0 56 HAPLOTAXIDA TUBIFICIDAE Tubifex sp 1 4 0 1 1 0 0 0 7 GLOSSIPHO- NIIFORMES GLOSSIPHONIIDAE Hellobdella sp 2 0 1 12 0 1 1540 955 2511 GORDIOIDEA CHORDODIDAE Neochordodes sp 1 0 4 0 4 5 60 1 75 BASOMMATOPHORA PHYSIDAE Physa sp 10 39 18 16 49 437 1426 805 2800 LYMNAEIDAE Lymnaea sp 0 5 4 0 0 0 0 0 9 ANCYLIDAE Ferrissia sp 0 0 0 0 0 0 2 0 2 PLANORBIIDAE Gyraulus sp 0 0 4 0 2 3 1 0 10 MESOGASTROPODA HYDROBIIDAE Aroapyrgus sp 287 282 14 0 15 9 7 6 620 AMPULLARIDAE Marisa sp 6 0 1 3 1 0 1 0 12 UNIONOIDA S.D. bivalvo 3 19 3 1 2 4 0 5 37 TOTALES 1397 1765 1451 1994 1481 4548 3568 2010 18214 En la estación 1 fueron colectados un total de 1.397 individuos agrupados en 16 órdenes, 35 familias y 55 géneros; de ellos 23 géneros explican el 91.3% de la abundancia total y los restantes 32 presentaron una abundancia relativa inferior al 0.7% cada uno. El 49.5% son organismos indicadores de aguas limpias y el 41.8% son organismos indicadores de aguas con un moderado nivel de contaminación. En la estación 2 fueron colectados un total de 1.765 individuos agrupados en 13 órdenes, 36 Revista Ingenierías Universidad de Medellín

Estudio de las comunidades de macroinvertebrados... 53 familias y 59 géneros; de ellos, 27 géneros explican el 91.1% de la abundancia total y los restantes 32 presentaron una abundancia relativa inferior al 0.9% cada uno. El 46.8% son organismos indicadores de aguas limpias, el 42.0% son organismos indicadores de aguas con un moderado nivel de contaminación y el 2.2% son organismos indicadores de aguas altamente contaminadas. En la estación 3 fueron colectados un total de 1.451 individuos agrupados en 14 órdenes, 40 familias y 63 géneros; de ellos, 25 géneros explican el 91.4% de la abundancia total y los restantes 38 presentaron una abundancia relativa inferior al 0.8% cada uno. El 50.8% son organismos indicadores de aguas limpias, el 39.4% son organismos indicadores de aguas con un moderado nivel de contaminación y el 1.2% son organismos indicadores de aguas altamente contaminadas. En la estación 4 fueron colectados un total de 1.494 individuos agrupados en 15 órdenes, 39 familias y 64 géneros; de ellos, 27 géneros explican el 91.5% de la abundancia total y los restantes 37 presentaron una abundancia relativa inferior al 0.7% cada uno. El 30.7% son organismos indicadores de aguas limpias, el 60.8% son organismos indicadores de aguas con un moderado nivel de contaminación y menos del 1.0% son organismos indicadores de aguas altamente contaminadas. En la estación 5 fueron colectados un total de 1.481 individuos agrupados en 15 órdenes, 39 familias y 62 géneros; de ellos, 23 géneros explican el 91.5% de la abundancia total y los restantes 39 presentaron una abundancia relativa inferior al 1.0% cada uno. El 52.8% son organismos indicadores de aguas limpias, el 35.4% son organismos indicadores de aguas con un moderado nivel de contaminación y el 3.3% son organismos indicadores de aguas altamente contaminadas. En la estación 6 fueron colectados un total de 4.548 individuos agrupados en 15 órdenes, 41 familias y 62 géneros; de ellos, 18 géneros explican el 91.7% de la abundancia total y los restantes 32 presentaron una abundancia relativa inferior al 1.0% cada uno. El 61.2% son organismos indicadores de aguas limpias, el 20.9% son organismos indicadores de aguas con un moderado nivel de contaminación y el 9.6% son organismos indicadores de aguas altamente contaminadas. En la estación 7 fueron colectados un total de 3.568 individuos agrupados en 13 órdenes, 30 familias y 37 géneros; de ellos, 8 géneros explican el 96.5% de la abundancia total y los restantes 29 presentaron una abundancia relativa inferior al 0.7% cada uno. El 2.1% son organismos indicadores de aguas limpias, el 9.5% son organismos indicadores de aguas con un moderado nivel de contaminación y el 84.8% son organismos indicadores de aguas altamente contaminadas. En la estación 8 fueron colectados un total de 2.010 individuos agrupados en 11 órdenes, 17 familias y 21 géneros; de ellos, 4 géneros explican el 97.0% de la abundancia total y los restantes 17 presentaron una abundancia relativa inferior al 0.9% cada uno. El 9.4% son organismos indicadores de aguas con un moderado nivel de contaminación y el 87.6% son organismos indicadores de aguas altamente contaminadas. La figura 2 muestra los porcentajes de abundancia de organismos indicadores de aguas tipo I (limpias), tipo II (contaminación moderada) y tipo III (altamente contaminadas) para cada una de las ocho estaciones de muestreo en el área del embalse. 5(8): 45-58 enero - junio de 2006

54 Jaramillo puntaje (10) se le asigna a las familias indicadoras de aguas limpias y el mínimo (1) a las especies indicadoras de aguas muy contaminadas, a las demás familias se les asignan valores entre 8 y 2 según el grado de contaminación que indiquen. Figura 2. Porcentajes de abundancia de organismos indicadores para cada una de las ocho estaciones de muestreo en el área del embalse Porce II Las estaciones 1, 2, 3, 5, y 6 presentaron un porcentaje de abundancia mayor de organismos indicadores de aguas limpias, aunque las estaciones 1, 2, 3, y 5 presentaron un porcentaje ligeramente menor de abundancia de especies indicadoras de aguas medianamente contaminadas, y las estaciones 1 a 6 presentan los porcentajes más bajos de organismos indicadores de aguas altamente contaminadas. La estación 4 presenta los porcentajes más altos de organismos indicadores de aguas medianamente contaminadas y le siguen en porcentaje los indicadores de aguas limpias. Las estaciones 7 y 8 en cambio, presentan unos porcentajes muy altos de organismos indicadores de aguas muy contaminadas; y los porcentajes más bajos de organismos indicadores de aguas limpias o ligeramente contaminadas. La figura 3 muestra los resultados obtenidos con el índice BMWP, en este índice el máximo Figura 3. Valores del índice BMWP calculado para cada una de las ocho estaciones de muestreo en el área del embalse Porce II. Según los resultados se observa cómo las estaciones 1 a 5 se encuentran en buen estado, coincidiendo además con las abundancias de indicadores tipo I y II. La estación 6 se encuentra en estado denominado aceptable. La estación 7 se denomina de calidad dudosa a causa del incremento en los porcentajes de organismos indicadores de aguas altamente contaminadas. La estación 8 se encuentra en condición muy crítica a causa de que allí fue donde se presentó el más alto porcentaje de organismos indicadores de aguas altamente contaminadas. La figura 4 muestra la variación de las variables ecológicas medidas en cada una de las estaciones en el área del proyecto Porce II con base en las abundancias de los organismos. Revista Ingenierías Universidad de Medellín

Estudio de las comunidades de macroinvertebrados... 55 La equidad y dominancia varían entre 0 y 1 y son inversas. En las estaciones 1 a 6 se observan valores altos de equidad y bajas dominancias, pero para las estaciones 7 y 8, como respuesta a la contaminación presente en estos sitios, la dominancia se incrementa y disminuye notoriamente la equidad, debido a que unos pocos taxones se ven favorecidos por estas condiciones e incrementan su abundancia. Figura 4. Valores de las variables biológicas calculadas para cada una de las ocho estaciones de muestreo en el área del embalse Porce II. La diversidad varía entre 0 y 5, siendo 5 el valor máximo, y depende no solo del número de taxones presentes sino también del número de individuos por taxón, de la diversidad de hábitat, de los tipos de sustrato, de la energía disponible y de las condiciones de estabilidad de las variables físicas y químicas. Los valores encontrados oscilan entre 1,16 para la estación 8, y 3,28 para la estación 2. Los altos valores se explican por las condiciones ecológicas más adecuadas para los organismos ya que, en términos generales, son sitios con agua de buena calidad; las estaciones 7 y 8 se encuentran sobre el lecho del río Porce que, como se ha mencionado anteriormente, sus aguas presentan un alto grado de contaminación y por ello los valores de diversidad son los más bajos. La figura 5 muestra la matriz básica de similitud y el dendrograma respectivo. En términos generales se pueden establecer los siguientes grupos: el primero lo conforman las estaciones 1 y 2 con una similitud del 75%, debido posiblemente a que se presentan unas proporciones muy similares de cada uno de los tipos de indicadores, además las especies más abundantes en el sitio 1 (Aroapyrgus sp, Lachlania sp, Leptohyphes sp y Smicridea sp) son también las más abundantes en el sitio 2. Le sigue el grupo conformado por las estaciones 7 y 8 con una similitud del 72%. Esta relación tan estrecha es el resultado del alto número de organismos indicadores de aguas contaminadas en ambas estaciones y que al estar ubicadas sobre el río Porce hace que las condiciones sean bastante similares en lo que al grado de contaminación se refiere. El tercer grupo lo conformaron las estaciones 3 y 5 con una similitud del 60%. Esta situación es el resultado de que los organismos indicadores de aguas limpias son los más abundantes y su abundancia es semejante en ambas estaciones. 5(8): 45-58 enero - junio de 2006

56 Jaramillo EST 1 EST 2 EST 3 EST 4 EST 5 EST 6 EST 7 EST 8 EST 1 X EST 2 0.75 X EST 3 0.54 0.54 X EST 4 0.31 0.41 0.40 X EST 5 0.38 0.47 0.60 0.47 X EST 6 0.23 0.28 0.34 0.33 0.41 X EST 7 0.13 0.14 0.16 0.13 0.15 0.23 X EST 8 0.13 0.12 0.15 0.08 0.09 0.21 0.72 X Figura 5. Matriz básica de datos y análisis de agrupamiento para las ocho estaciones de muestreo en el área del embalse Porce II. El primero y tercer grupo presentan una semejanza del 43% debido a que presentan unas condiciones ecológicas bastante similares. El grupo formado por las estaciones 7 y 8 es el más diferente de todas las estaciones pues solo guardan una semejanza del 14% con respecto a las demás ya que se encuentran ubicadas sobre los sitios de más alta contaminación en el área del estudio. Conclusiones En términos generales las aguas de las quebradas que desembocan al río Porce se encuentran en buenas condiciones (estaciones 1 a 6), estas observaciones son coherentes con los resultados obtenidos al aplicar los diferentes índices; así, por ejemplo, para estas estaciones los valores del IFSN fueron los más altos, se encontró mayor número de géneros de macroinvertebrados Revista Ingenierías Universidad de Medellín

Estudio de las comunidades de macroinvertebrados... 57 acuáticos, también se hallaron los valores más altos de diversidad y equidad y los valores más bajos de dominancia, los valores del índice BMWP también fueron los más altos y, a su vez, la estructura de la comunidad en estas estaciones estuvo representada en su mayoría por gran cantidad de organismos indicadores de aguas tipo I y II. En las estaciones 7 y 8 el agua es de regular calidad ya que se encuentran ubicadas sobre el río Porce que es quien recoge las aguas residuales del Medellín y de los municipios asentados sobre el Valle de Aburrá. Esta situación se ve reflejada en los valores encontrados para los diferentes índices aplicados: el IFSN mostró los valores más bajos, se encontró menor número de géneros de macroinvertebrados acuáticos que en las otras estaciones, los valores de diversidad y equidad fueron los más bajos y presentaron los valores más altos de dominancia, los valores del BMWP fueron también bajos y, finalmente, en estas estaciones la estructura de la comunidad estuvo representada en su mayoría por organismos indicadores de aguas tipo III. La DBO, el fósforo total, los ortofosfatos y el nitrógeno total fueron las variables que presenta- 5 ron las mayores fluctuaciones en todas las estaciones a lo largo del período de estudio. Los macroinvertebrados acuáticos colectados estuvieron representados en su mayoría por insectos, hirudíneos y moluscos. En total, se capturó un total de 18.214 individuos pertenecientes a 92 géneros, agrupados en 54 familias y 16 órdenes. Agradecimientos El autor agradece a las Empresas Públicas de Medellín y a la Vicerrectoría de Investigaciones de la Universidad de Medellín por la financiación de este trabajo. BIBLIOGRAFÍA ALBA-TERCEDOR, J. 1996. Macroinvertebrados acuáticos y calidad de agua de los ríos. Departamento de Biología Animal y Ecología. Universidad de Granada. España. BRAY, J. R. & J. T. CURTIS. 1957. An ordination of the unpland forest communities of Southern Wisconsin. Ecol. Monogr., 27:325-349. CRISCI, J. V. & M. F. LÓPEZ. 1983. Introducción a la teoría y práctica de la taxonomía numérica. Secretaría General de la O.E.A. Colección Monografías Científicas. 132pp. EDMONSON, W. T. 1976. Fresh Water Biology. Second Edition. Jhon Wiley and Son, Inc. New York. EPM. 1992. Proyecto hidroeléctrico Porce II. Diseño conceptual. Estudios básicos y descripción de las obras y equipos. INTEGRAL-Empresas Públicas de Medellín. Volumen I. MERRITT, R. W. & K. W. CUMMINS. 1996. An introduction to the aquatic insects of North America. Third Edition.Kendall/Hunt Publishing Company. Dubuque, Iowa. MORALES, G. 1984. Indices de calidad del agua y el río Medellín. Revista AINSA. Año 4, Volumen 2: 9-21. 5(8): 45-58 enero - junio de 2006

58 Jaramillo PENNAK, R. W. 1978. Fresh Water Invertebrates of the United States. Jhon Wiley and Son, Inc. New York. PIELOU, E. C. 1975. Ecological Diversity. Wiley-Interscience. New York. ROLDÁN, G. 1988. Guía para el estudio de los macroinvertebrados acuáticos del Departamento de Antioquia. Fondo FEN-Colombia. Editoral Presencia Ltda. Bogotá. ROLDÁN, G. 1992. Fundamentos de limnología Neotropical. Editorial Universidad de Antioquia. 530pp. SHANNON, C. E. & W. WEAVER. 1949. The mathematical teory of communication. Univ. Illinois Press, Urbana. SIMPSON, E. H. 1949. Measurement of diversity. Nature, 163(4148):688. STEHR, F. W.1987. Inmature Insects. Kendall/Hunt Publishing Company. Dubuque. Iowa. STEHR, F. W.1991. Inmature Insects. Volume 2. Kendall/Hunt Publishing Company. Dubuque. Iowa. USINGER, R. L. 1956. Aquatic Insects of California. University of California Press. Berkeley and Los Angeles. ZAMORA, C.; C. E. SAINZ; A. SÁNCHEZ & J. ALBA-TERCEDOR. 1995. Are biological indices BMWP and ASPT and their significance regarding water quality seasonally dependent? Factors explaining their variations. Wat. Res. 29(1):285-290. Revista Ingenierías Universidad de Medellín