Estudio de la calidad de agua con macroinvertebrados en el sector turstico Pailas Rotas, Cantn Gonzanam Provincia de Loja
Study of the quality of water with macroinvertebrates in the tourist sector Pailas Rotas, Canton Gonzanam Province of Loja
Estudo da qualidade da gua com macroinvertebrados no setor turstico Pailas Rotas, Canto Gonzanam Provncia de Loja
Correspondencia: cfprieto@tecnologicosudamericano.edu.ec
Ciencias Tcnicas y Aplicadas
Artculo de Investigacin
* Recibido: 23 de mayo de 2022 *Aceptado: 12 de junio de 2022 * Publicado: 11 de julio de 2022
- Tecnologa Superior en Desarrollo Ambiental, Instituto Superior Tecnolgico Sudamericano Loja, Ecuador.
- Tecnologa Superior en Desarrollo Ambiental, Instituto Superior Tecnolgico Sudamericano Loja, Ecuador.
Resumen
El objetivo del presente estudio fue evaluar la calidad del agua del sector turstico Pailas Rotas de la parroquia Changaimina sector Gonzanam a travs de anlisis de macorinvertebrados acuticos, para esta investigacin se utiliz red surber y red de patada, establecindose tres puntos de monitoreo, se logr colectar un total de 79 especmenes de macroinvertebrados acuticos, de los cuales taxonmicamente corresponden a 9 rdenes y un total de 15 familias. El orden con mayor cantidad de macroinvertebrados lo obtuvo el orden Hemptera con 40 individuos (51%), orden Ephemeroptera con 17 individuos (21%), el orden Trichoptera y Odonata 7 individuos cada uno (9%), el orden Coleoptera, Dptera y Haplotaxida 2 individuos cada uno (3%), el orden Lepidoptera y Pulmonata con 1 individuo (1%), se determinaron los ndices de EPT y BMWP/Col obteniendo como resultado en la parte alta buena calidad, en la parte media donde se encuentra la actividad turstica regular y en la parte baja mala calidad. Los resultados de este estudio indican que las actividades antropognicas influyen con la calidad de las aguas.
Palabras Clave: Calidad de agua; macroinvertebrados; sector turstico Pailas Rotas.
Abstract
The objective of the present study was to evaluate the water quality of the Pailas Rotas tourist sector of the Changaimina parish, Gonzanam sector through analysis of aquatic macroinvertebrates, for this investigation a surber network and a kick network were used, establishing three monitoring points, it was achieved collect a total of 79 specimens of aquatic macroinvertebrates, of which taxonomically correspond to 9 orders and a total of 15 families. The order with the largest number of macroinvertebrates was obtained by the order Hemiptera with 40 individuals (51%), the order Ephemeroptera with 17 individuals (21%), the order Trichoptera and Odonata with 7 individuals each (9%), the order Coleoptera, Diptera and Haplotaxida 2 individuals each (3%), the order Lepidoptera and Pulmonata with 1 individual (1%), the EPT and BMWP/Col indices were determined, obtaining as a result good quality in the upper part, in the middle part where it is found Regular tourist activity and poor quality in the lower part. The results of this study indicate that anthropogenic activities influence the quality of the waters.
Keywords: water quality; macroinvertebrates; tourist sector Pailas Rotas.
Resumo
O objetivo do presente estudo foi avaliar a qualidade da gua do setor turstico Pailas Rotas da freguesia de Changaimina, setor Gonzanam atravs da anlise de macroinvertebrados aquticos, para esta investigao foram utilizadas uma rede de surber e uma rede de kick, estabelecendo trs pontos de monitoramento, conseguiu-se coletar um total de 79 espcimes de macroinvertebrados aquticos, dos quais taxonomicamente correspondem a 9 ordens e um total de 15 famlias. A ordem com maior nmero de macroinvertebrados foi obtida pela ordem Hemiptera com 40 indivduos (51%), a ordem Ephemeroptera com 17 indivduos (21%), a ordem Trichoptera e Odonata com 7 indivduos cada (9%), a ordem Coleoptera , Diptera e Haplotaxida 2 indivduos cada (3%), a ordem Lepidoptera e Pulmonata com 1 indivduo (1%), foram determinados os ndices EPT e BMWP/Col, obtendo como resultado boa qualidade na parte superior, na parte mdia onde se encontra Actividade turstica regular e de m qualidade na parte baixa. Os resultados deste estudo indicam que as atividades antrpicas influenciam a qualidade das guas.
Palavras-chave: qualidade da gua; macroinvertebrados; setor turstico Pailas Rotas.
Introduccin
Hablar de calidad de agua es imprtate por el rol que cumple en la naturaleza, con los seres vivos.(Carrasco et al., 2020), adems este recurso constituye un motivo para ser visitado, ya que forma parte de los bienes y servicios de los ecosistemas que forma parte de la demanda turstica.(Navarro, 2015) A pesar de la existencia de fuentes de agua dulce, en algunas regiones no es utilizable para consumo humano ni beneficiosa para plantas ni animales debido a su alta contaminacin o deterioro, debido a los niveles de urbanizacin, uso de tierras en las cuencas de captacin de agua y a la ausencia de sistemas de tratamiento acordes con el crecimiento poblacional, convirtindose estos recursos en focos de propagacin de enfermedades de transmisin hdrica o sitios propensos a la eutrofizacin.(Escobar, 2002)
De acuerdo a (Hahn-vonHessberg et al., 2009) La cantidad de agua presente en la tierra corresponde a 1.385 millones de km3, de los cuales menos del 1% es agua dulce de este porcentaje el 38% forma parte de la humedad del suelo, 52% en lagos, 8% en el vapor atmosfrico y el 1% tanto en organismos vivos como en ros; La disponibilidad y calidad de las aguas son indicadores.(Balsameda & Garcia, 2013) que conllevan a los estudios biolgicos con la finalidad de conocer el estado actual de estos recursos hdricos y generar alternativas de proteccin. Se considera que un medio acutico presenta buena calidad cuando tiene caractersticas naturales que permiten que en l se desarrollen comunidades de organismos propios conocidos como macroinvertebrados. Los macroinvertebrados acuticos son organismos que viven en el fondo de sistemas lticos y lnticos adheridos en microhbitats formados por vegetacin acutica, troncos, rocas sumergidas y sedimentos. (Roldn-Prez, 2016)
Cuando existe alteraciones en los parmetros fsicos, qumicos o microbiolgicos organismos que son sensibles tienden a desaparecer y en lugar de estos surgen organismos tolerantes a estos cambios de parmetros. (Londoo, 2006).Los macroinvertebrados especialmente artrpodos estos se los puede encontrar en cualquier poca del ao. (Darrigran et al., 2007)
El uso de Macroinvertabrados acuticos es una de la metodologa para determinar la calidad del agua, algunos de estos difieren por la tolerancia a las caractersticas del agua; ciertos organismos son sensibles (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera) y otros como (Chironmidae, Oligoquetos), son caractersticos de agua contaminada por materia orgnica.(Giacomett & Bersosa, 2006).Con base a lo que se ha mencionado en la presente investigacin es importante analizar la calidad del agua de sitios tursticos como es el sector de Pailas Rotas; Pailas Rotas ubicado en el lmite de los cantones Quilanga, Gonzanam y Calvas. Existen varias metodologas para colectar macroinvertebrados en el presente estudio se utiliz la red de patada consiste en atrapar macroinvertebrados, removiendo el fondo del ro con una red de doble mango en esta tcnica debe haber dos personas ya que mientras una remueve el fondo con patadas la otra coloca la red ro abajo para atraparlos.(Carrera & Fierro, 2018), adicional a este se aplic el mtodo de sedimento y hojarasca ya que estos microhbitats albergan organismos de macroinvertebrados, una vez identificados se utiliz el ndice de BMWP (Biological monitoring working party) conjuntamente con l ndice de EPT (Ephmeroptera, Plecptera, Trichoptera). (Machado et al., 2018).
Materiales y mtodos
El presente proyecto se llev a cabo en la zona turstica Pailas Rotas de la Parroquia Changaimina cantn Gonzanam el nombre de Pailas Rotas se debe a que existen formaciones rocosas que con el paso del tiempo y el correr del agua han generado que la roca se vaya moldeando dando la forma de ollas o pailas en las cuales se acumula aguas provenientes de ros y quebradas aledaas. Este paradisiaco lugar se encuentra ubicado a 669948 9526052 UTM a una altitud de aproximadamente 2435 m.s.n.m
Para el estudio de macroinvertebrados se establecieron tres puntos: Parte alta (Punto1) 669919,165 - 9526160,611, parte media (Punto 2) 669865,065- 9525363,057 y parte baja 669907,49- 9525318,045(Punto 3) a 180 m, como ya se lo menciono por la accesibilidad. (Figura 1), estos puntos de muestreo fueron seleccionados considerando algunos aspectos como: actividades antrpicas, diversidad de microhbitats existentes en cada punto, zonas de corriente fuerte y suave, sustratos, vegetacin acutica (dentro del ro como en las orillas), materia orgnica en descomposicin (hojarasca, madera) y otras condiciones que hacen posible la biodiversidad de estos organismos.(Carrera & Fierro, 2018)
Fig. 1: Se toma como referencia el sitio turstico para marcar los puntos de estudio. Mapa referencias
Para el muestreo de agua y posterior anlisis de parmetros fsicos qumicos se establecieron dos puntos Punto 1 a 500 m de distancia del rea turstica de pailas rotas 669919.165 - 9526160.611 a 2065.2 msnm y Punto dos ubicado a 180 m en la zona baja a una elevacin de 1552.27 msnm coordenadas 669911.004 - 9525320.979. Figura 2.
Se analiz dos variables, calidad del agua sector turstico Pailas Rotas (Variable dependiente) y macroinvertebrados y parmetros fsicos, qumicos y microbiolgicos (Variable independiente). Se aplic el mtodo analtico donde se emite un criterio a travs del estudio biolgico y de parmetros fsicos, qumicos y microbiolgicos determinado la calidad del agua para el sector de Pailas Rotas. Para asegurar la representatividad de macroinvertebrados, se ejecut un muestreo cuantitativo utilizando red de patada 250 μm colocada contracorriente y mtodo de piedras y hojarascas removiendo los microhbitats existentes que se identificaron previo recorrido visual del tramo, se procedi a muestrear de aguas abajo a aguas arriba. (Alba- Tercedor, 1996).
Los especmenes fueron identificados tanto in situ como en laboratorio. (Nugra, 2016), y a travs de claves taxonmica y con fichas de identificacin se complement el estudio.(Walteros, 2018). Para el anlisis fsico, qumico y microbiolgico se obtuvieron muestras compuestas tanto del Punto 1 como del Punto 2, para el muestreo siguiendo el procedimiento de la corma NTE 2169,2176 y 2226 del Instituto Ecuatoriano de Normalizacin del Ecuador (INEC,2010); (Baque Mite et al., 2016).
Se utiliz el ndice de EPT cuyas siglas corresponden a tres rdenes de insectos Ephemeroptera (mayor tolerancia a la contaminacin), Thrichopera (tolerancia media) y Plecoptera (no tolera la contaminacin y solo existe en aguas limpias)(Bueao et al., 2018) Se utiliz mtodos cualitativos (presencia/ausencia),(Roldn-Prez, 2016b) BMWP( Biological monitoring working party),calificando a los macroinvertebrados con nmeros de acuerdo a su sensibilidad a los contaminantes, estos nmeros van del 1 al 10. El 1 indica al menos sensible, y as, gradualmente, hasta el 10, que seala al ms sensible.(Carrera & Fierro, 2018)
Se utiliz el programa estadstico PAST 4, para determinar la estructura de la comunidad de macroinvertebrados a travs de los ndices de Simpson_1-D; Shannon_H; Evenness_e^H/S; Brillouin; Menhinick; Margalef; Equitability_J; Fisher_alpha; Berger-Parker y Chao-1. (Bravo Vargas, 2019)
Resultados
En total se capturaron 79 macroinvertebrados, distribuidos en 9 rdenes y 15 familias. Los rdenes Hemptera (51.3%) y Ephemeroptera (21.8%) presentaron el mayor nmero de individuos. En estudios realizados por (Roldn-Prez, 2016) ha demostrado que en ros de aguas fras, transparentes y bien oxigenadas es comn encontrar estos tres rdenes.
Fig. 2: Ordenes registrados en cada punto de muestreo.
En la Tabla 1, se puede apreciar 15 familias identificadas de las cuales 5 pertenecen a los tres rdenes de insectos (EPT)
Tabla 1: ndice de EPT (Ephemeroptera, Plecoptera y Trichoptera)
Orden |
Familia |
Parte Baja |
EPT Presentes |
Parte Media |
EPT Presentes |
Parte Alta |
EPT Presentes |
Odonata |
Aeshnidae |
1 |
|
|
|
1 |
|
|
Corduliidae |
1 |
|
|
|
|
|
|
Libellulidae |
|
|
3 |
|
1 |
|
Ephemeroptera |
Leptohyphidae |
6 |
6 |
|
|
|
|
|
Leptophlebiidae |
|
|
4 |
4 |
1 |
1 |
|
Baetidae |
|
|
|
|
4 |
4 |
|
Oligoneuriidae |
|
|
|
|
2 |
2 |
Trichoptera |
Hydropsichidae |
1 |
1 |
6 |
6 |
|
|
Hemptera |
Naucoridae |
13 |
|
14 |
|
7 |
|
|
Gerridae |
|
|
5 |
|
1 |
|
Coleoptera |
Dryopidae |
|
|
2 |
|
|
|
Lepidoptera |
Crambidae |
|
|
|
|
1 |
|
Dptera |
Simuliidae |
|
|
|
|
2 |
|
Pulmonata |
Lymnaeidae |
|
|
|
|
1 |
|
Haplotaxida |
Tubificidae |
|
|
1 |
|
1 |
|
Total |
|
22 |
|
35 |
|
22 |
|
ETP Presentes |
|
7 |
|
10 |
|
7 |
|
ETP presente total de punto = resultado x 100 = Total (%) |
31,82% |
28,57% |
|
31,82% |
|||
Promedio del ndice ETP |
|
30,74 |
|
|
Fig. 3: Representacin grfica del ndice de EPT en los tres puntos de muestreo
El indicador de calidad de agua BMWP/Col, mostro que la parte alta mantiene una buena calidad de agua, clasificado en el color verde cuyo significado es de aguas no contaminadas, mientras que la parte media la calidad es regular se le atribuye al color amarillo es de ligeramente contaminadas y la parte baja mantiene una mala calidad de agua, clasificado en el color tomate cuyo significado es de aguas contaminadas.
Tabla 2: Se observa el ndice de BMWP (Biological monitoring working party) basado en la sensibilidad de cada familia
Familia |
Sensibilidad |
Parte baja |
Parte media |
Parte alta |
Aeshnidae |
8 |
8 |
0 |
8 |
Baetidae |
7 |
0 |
0 |
7 |
Corduliidae |
8 |
8 |
0 |
0 |
Crambidae |
7 |
0 |
0 |
7 |
Dryopidae |
5 |
0 |
5 |
0 |
Gerridae |
3 |
0 |
3 |
3 |
Hydropsichidae |
9 |
5 |
5 |
0 |
Leptohyphidae |
7 |
7 |
7 |
0 |
Leptophlebiidae |
9 |
0 |
0 |
9 |
Libellulidae |
8 |
0 |
8 |
8 |
Lymnaeidae |
3 |
0 |
3 |
3 |
Naucoridae |
7 |
7 |
7 |
7 |
Oligoneuriidae |
10 |
0 |
0 |
10 |
Simuliidae |
8 |
0 |
0 |
8 |
Tubificidae |
1 |
0 |
0 |
1 |
TOTAL |
|
35 |
38 |
71 |
Fig. 4: De acuerdo a la representacin grfica y de acuerdo al anlisis de BMWP/Col en la parte media la calidad del agua es regular aguas arriba buenas y aguas abajo mala.
Para estimar la diversidad de macroinvertebrados bentnicos se utilizaron ndices de dominancia de Simpson, de diversidad de Margalef y de equidad de ShannonWienner, segn lo propuesto por Gonzalez, Ramrez, Mesa, & Dias (2011). Se compar la composicin para las tres estaciones con un anlisis Cluster, para el que se utiliz el ndice de similaridad de Jaccard.
Las diferencias de la riqueza fueron calculadas por medio de un anlisis de varianza (ANOVA) en el que se us como factor los puntos de muestreo seguida por una prueba de Tukey con probabilidad de p= 0,05. Para cada punto se estim el ndice de riqueza total de EPT (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera), segn lo propuesto por Chara (2003) y el ndice BMWP (Biological Monitoring Working Party) modificado por Zuiga (2009).
Las familias ms representativas fueron Naucoridae con el 43% individuos del orden (Hemptera), seguido de Hydropsichidae con el 9% individuos del orden (Trichoptera); Leptohyphidae, 7.6% del orden (Ephemerptera). De la totalidad de los grupos de macroinvertebrados recolectados, las familias con menor nmero de ejemplares fueron las familias de los Corduliidae orden (Odonata); Crambidae orden (Lepidoptera), Lymnaeidae orden (Basommatophora) con una especie respectivamente.
Tabla 3. Abundancia relativa de cada punto de muestreo
Orden |
Parte baja |
Abundancia relativa % |
Parte media |
Abundancia relativa % |
Parte alta |
Abundancia relativa % |
Odonata |
2 |
9.1 |
3 |
8,6 |
2 |
9,1 |
Ephemeroptera |
6 |
27.3 |
4 |
11,4 |
7 |
31,8 |
Trichoptera |
1 |
4.5 |
6 |
17,1 |
0 |
0,0 |
Hemptera |
13 |
59.1 |
19 |
54,3 |
8 |
36,4 |
Coleoptera |
0 |
0.0 |
2 |
5,7 |
0 |
0,0 |
Lepidoptera |
0 |
0.0 |
0 |
0,0 |
1 |
4,5 |
Dptera |
0 |
0.0 |
0 |
0,0 |
2 |
9,1 |
Pulmonata |
0 |
0.0 |
0 |
0,0 |
1 |
4,5 |
Haplotaxida |
0 |
0.0 |
1 |
2,9 |
1 |
4,5 |
La abundancia fue significativamente para la parte alta, con respecto a la parte media y baja existe menor presencia posiblemente se deba a la presencia de ganado en las orillas y a las actividades humanas. Con respecto a los ndices calculados, la dominancia fue mayor para la parte alta del sector de estudio. Sin embargo, segn los ndices de Margalef y de equidad de Shannon-Wiener, se presentaron valores ms altos de diversidad para dicha rea de estudio.
Tabla 4. ndices de Biodiversidad
ndices |
Parte baja |
Parte media |
Parte alta |
Dominance_D |
0,20 |
0.16 |
0.11 |
Simpson_1-D |
0,80 |
0,84 |
0,89 |
Shannon_H |
1,60 |
1,89 |
2,29 |
Equitability_J |
0,99 |
0,97 |
0,95 |
Margalef |
1,13 |
1,65 |
2,35 |
Los valores obtenidos del ndice de dominancia en los puntos de muestreos se obtuvieron rangos bajos menores a 0,20 por lo que no hay individuos dominantes en las tres zonas de estudios, sin embrago la diversidad de la fauna de macroinvertebrados acuticos colectados present un valor mximo de 0,89 en la parte alta la misma que tiene mayor diversidad de las tres zonas al igual que el ndice de Margalef se puede evidenciar en la parte baja y media tiene valores menores a 2 lo que indica que son zonas de baja biodiversidad.
El ndice de diversidad de Shannon Weaver (H ), al igual que el ndice de Simpson, califica la forma como estn distribuidos los individuos en las diferentes familias, registr valores que oscilaron entre 1.60 2.29 mantenindose dentro del rango comprendido entre 1.5
3,0 que nos determina la presencia de estas especies en aguas medianamente contaminadas.
Fig.5: ndice de dominancia Fig. 6: ndice de diversidad de Shannon
Fig.7: ndice de Margalef Fig.8: ndice de Simpson
Fig.9: ndice de equidad de Pielou
Para el ndice de Jaccard, la cantidad de individuos encontrados por familia no tiene mayor relevancia, lo que importa es la cantidad de familias que hay en comn entre los puntos comparados. De esta manera se puede observar que la parte media y baja presentan mayor similitud con un 33% y la parte alta nicamente presenta una similitud del 22%, con respecto a los dos sitios antes mencionados.
Fig.10: En el cluster se puede visualizar la semejanza de biodiversidad entre la parte media y baja
Tabla 5. En la parte alta se denota buena calidad del agua
|
P. baja |
P. media |
P. alta |
Parte baja |
1,00 |
0,33 |
0,14 |
Parte media |
0,33 |
1,00 |
0,29 |
Parte alta |
0,14 |
0,29 |
1,00 |
El ndice de equidad de Pielou (J) aplicado en las tres zonas de estudio present un valor similar entre 0.95 0.99, lo cual indica una mxima diversidad relativa (similitud entre las familias).
Discusin
En la parte alta presento un alto ndice de biodiversidad y un resultado de buena calidad de agua de acuerdo a estudios realizados por (Meza-S et al., 2012) manifiesta que estos resultados se deben a que este punto muestreado pertenece a un rea restringida sin intervencin antropognica. De acuerdo a los resultados en la parte baja despus del sitio turstico de pailas rotas se obtuvo como resultado mala calidad del agua la calidad resultados comparados con los estudios de (Jaramillo, 2006) quien menciona que en las aguas contaminadas tiende a presentar alto porcentaje de organismos resistentes y poco sensibles a la contaminacin.
La similitud de familia probablemente se deba a la presencia del bosque ripario en mejor estado de conservacin, lo que permite mayor proteccin del recurso hdrico, garantizando una mejor calidad de hbitat, en comparacin de los otros puntos de muestreo analizados donde las actividades de ganadera, avcolas, agricultura a pequea escala que disminuye la cobertura vegetal. En concordancia con lo que menciona Alonso (2006), quien menciona que en lugares donde existe una reduccin de la vegetacin riberea por actividades antrpicas como ganadera y agricultura, se presenta una reduccin de la diversidad.
Conclusiones
De acuerdo al ndice abundancia existe mayor nmero de individuos en la parte alta antes del sector turtico Pailas Rotas, de los mismos destacaron individuos altamente sensibles a la contaminacin por ende solo se encuentran en mayor proporcin en sitios poco alterados, siendo las aguas de buena calidad en cuanto al ndice de BMWP/Col. No obstante en la parte baja de acuerdo al ndice de equidad si bien es cierto el nmero de individuos es menor pero posee mayor nmero de familias.En el cluster obtenido se aprecia la similitud de los hbitats en relacin a los individuos encontrados esto se debe que el lugar presenta las mismas condiciones en cuanto a factores fsicos. Debemos destacar la importancia de estos estudios con la finalidad de generar planes de conservacin de recursos hidrogrficos por la importancia que esta tiene para su entorno natural y para los seres vivos.
Agradecimientos
Para la realizacin de este proyecto fue muy importante el aporte de trabajo en campo de los neotecnologos del Instituto Superior Tecnolgico Sudamericano, adems los conocimientos estadsticos de quien forma parte de la coordinacin de la carrera fueron muy importantes para la interpretacin e resultados.
CONTRIBUCIONES DE LOS AUTORES: Introduccin, materiales, mtodos y conclusin Martnez Gonzaga Fabiola; Resultados, Discusin, Prieto Merino Cristhian Fabin.
CONTRIBUCIONES DE LOS AUTORES: Introduccin, materiales, mtodos y conclusin FMG; Resultados, CFP
Fabiola Martnez Gonzaga: FMG: Cristhian Fabin Prieto: CFP
Financiamiento: El financiamiento del presente estudio fue de procedencia propia
Referencias
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