Bioindicadores de calidad

Universidad de El Salvador

Macroinvertebrados y vertebrados

acuáticos como indicadores ecológicos de

la calidad del agua

Diego Enrique Galán

César Daniel Girón

Enrique José Maldonado

Objetivo general:

• Describir generalidades sobre los macroinvertebrados y vertebrados acuáticos como indicadores ecológicos de la calidad del agua

Objetivos Específicos:

• Comparar índices ecológicos indicadores de calidad de agua.

• Conocer diversos grupos de macroinvertebrados acuáticos indicadores de calidad de aguas.

• Enunciar la importancia de los grupos de macroinvertebrados y vertebrados acuáticos como bioindicadores de calidad del agua.

Intr

oducc

ión

Debido a la actividad antropogénica,

los ambientes dulceacuícolas han

sufrido serios daños por diversos

contaminantes vertidos directa e

indirectamente sobre ellos, por lo que

antes de su correcta limpieza, se

deben hacer estudios cualitativos y

cuantitativos de las diversas

impurezas presentes en los cuerpos

de agua. Para la realización de estos

estudios, se

suelen usar

biomarcadores, las cuales determinan

metales pesados, pero pueden

resultar costosos

para los

investigadores. Actualmente, se usan

diversos organismos

como

bioindicadores, siendo

los

macroinvertebrados los de mayor uso

e importancia.

Ambientes dulceacuícolas

El agua dulce del planeta sólo corresponde al 3 % del total de agua existente; el restante 97 por ciento es agua salada de los océanos. Sin embargo, la mayor parte del agua dulce se encuentra como hielo sólido en los casquetes polares y en los glaciares; sólo el cuarto restante forma los cuerpos continentales dulceacuícolas superficiales y subterráneos. Una pequeñísima cantidad de agua dulce que circula en estado de vapor en la atmósfera regula los procesos climáticos del planeta.

Los ambientes límnicos o dulceacuícolas formados por aguas dulces son cuerpos acuáticos continentales que pueden agruparse en lóticos o lénticos de acuerdo al movimiento de sus aguas.

Los ambientes lóticos que presentan corriente corresponden a ríos, arroyos y arroyuelos. La corriente puede cambiar de acuerdo a la posición del cuerpo de agua y en determinados tramos del mismo.

Tramo del río Guajoyo,

Metapán, El Salvador.

Los ambientes lénticos presentan aguas sin corriente, detenidas o estancadas. Entre ellos figuran los lagos, lagunas, charcas y bañados. Las charcas se presentan como cuerpos acuáticos sólo en épocas de lluvia.

Lago de Coatepeque, Santa Ana, El Salvador

Tipos de Hábitat

Lentico

Homogeneidad de sustratos

Factores físico-químicos

Organismos nadadores

Generalmente mucha vegetación

Lótico

Factores físico- químicos quimicos (veloc. de corriente)

Heterogeneidad de sustratos

Organismos adaptados a la corriente

Hábitat y locomoción

Los animales de agua dulce se pueden clasificar basándose en donde se encuentran en el cuerpo de agua y su manera de moverse.

Algunos viven en la superficie del agua (Epineuston)

Otros nadan activamente (necton)

Otros son bentonicos

Hábitat y locomoción

Buceadores Nadadores

Agarradores

Hábitat y locomoción

Plancton Reptantes

Excavadores

Características de los ambientes dulceacuícolas

• Nutrientes

• Carbonatos

• Profundidad

• Sustrato

• Corriente

Estabilidad del caudal

Sedimentos se alojan en reposo

Es necesario turbulencia que revuelque el fondo

Fisico-quimicos

Oxigeno disuelto (mg/l).

inversamente proporcional a la temperatura, limitante para los insectos, otros organismos gastan el oxigeno por respiración

Temperatura

Decrece con la elevación. Importancia en el metabolismo, tasa de alimentación, ciclo de vida.

Fisico-quimicos

PH

Acido- Base

Patinadores con tensión superficial

Conductividad eléctrica (uS/cm)

Conexiones sinápticas

Mas de 1000 uS/ cm esta contaminado

Fisico-quimicos

Solidos totales (mg/l)

Erosión, favorecida por la topografía del lugar.

Afectando la Visibilidad y el intercambio gaseoso.

Nitrógeno y fosforo

Contribuyen a la Eutrofización delos sistemas acuáticos

Bio

indic

adore

s

El concepto de bioindicador se

refiere a los efectos de una

alteración de las condiciones del

medio donde una comunidad

habita, las cuales pueden

evidenciarse a diferentes niveles.

A los indicadores que no

producen cambios estructurales

se les denomina biomarcadores,

los cuales

pueden ser

bioquímicos, fisiológicos,

histológicos o genéticos y

pueden ser cambios transitorios

o permanentes.

Defi

nic

ión Bioindicación: “Hace referencia a la

posibilidad de detectar de

manera indirecta aquello

que no es susceptible de

ser percibido de forma

directa o al menos no tan

fácilmente.” (de la Lanza et al. 2000)

… mediante el uso de

organismos vivos

Bioindicadores acuáticos 1848: ausencia de tricópteros en una quebrada como resultado de una ciudad río-arriba

1908: desarrollo de los primeros índices con organismos indicadores para contaminación orgánica (aguas negras) en Europa

70’s: EEUU énfasis en muestreos y análisis cuantitativos (réplicas y estadística)

Actualidad: más de 100 diferentes índices

Recién en países tropicales

Bioindicadores indican

*Efecto de la contaminación tanto orgánica como inorgánica

*Toxicidad aguda

*Cambios físicos

*Proceso de autopurificación del cauce

*Efectividad de las medidas tomadas

Grupos de Bioindicadores

acuáticos Bacterias *

Microorganismos

Macro-& micro-algas*(*)

Macroinvertebrados **

Peces*

Anfibios*

plantas (macrófitas)

*más recomendado. / * usados en CR

Ventajas y desventajas de los diferentes grupos de organismos

acuáticos como indicadores de la calidad de agua

Peces como indicadores de la calidad ecológica del agua

En algunos países industrializados, a causa de la degradación de los ecosistemas acuáticos, se han redefinido las normas de calidad del agua, incluyendo a los peces como herramientas para monitorear, caracterizar y definir la calidad de agua y ríos.

Biomonitoreo con peces

Ventajas:

• Buena información disponible

• Indican efecto en la cadena alimenticia

• Fácil identificación (campo)

• Vida relativamente larga

Desventajas:

• Muy móviles

• Metodologías “dificiles”

• Distribución (no en altura)

Macr

oin

vert

ebra

do s

Son utilizados con mayor frecuencia para estudios de contaminación de aguas dulces como bioindicadores de las condiciones ecológicas y calidad de aguas debido a:

• Son afectados por sustancias vertidas a las aguas por su carácter sedentario.

• Abarcan un amplio espectro ecológico.

• Tienen un tamaño aceptable frente a otros organismos.

• Tienen un ciclo de vida largo.

Existen índices ecológicos (bióticos) basados en la ponderación y ordenación de las especies de macroinvertebrados presentes en las aguas según su tolerancia a la contaminación orgánica como el IBGM y el BMWP.

Grupos de macroinvertebrados acuáticos usados como bioindicadores:

• Crustáceos

• Anélidos

• Moluscos

• Arácnidos

• Insectos

• Miriápodos

• Nematodos

Insectos Acuáticos

• Mínimo una parte de su ciclo de vida

• Asociada a un ambiente acuático

• Ciclos de vida: 2 semanas –2 años o más

• Gran diversidad y abundancia

• En todos los ambientes acuáticos

• Muy importantes en las redes alimenticias y reciclaje de nutrientes

Nivel Taxonómico

Nivel de familia+ género

Necesidad de entrenamiento especial !!!

Entre más fino la resolución taxonómica, más confiable los valores de tolerancia y mejor interpretación de los datos!

Problemática con la falta de descripciones(alta diversidad y muchas especies nuevas!!!), faltan claves regionales para la identificación

Limitaciones - Bioindicadores

• No responden directamente a todo tipo de impacto(ej. herbicidas, patógenos)

• Distribución& abundancia puede ser afectada por otros factores

• Variaciones estacionales

• Falta de claves para la identificación& conocimiento ecológico para ciertos grupos y ciertas regiones(trópicos!)

Métricos múltiples

• Mediciones de la estructura y función de la comunidad :

• 1) Riqueza (# familias, géneros, especies)

• 2) Abundancias (# individuos: totales, relativas)

• 3) Índices de Diversidad de la comunidad

• 4) Índices de Similitud (comparación sitios)

• 5) Proporciones de grupos funcionales de alimentación (filtradores, raspadores, etc.)

Insectos como bioindicadores de calidad del

agua

Se adaptó un índice biológico, denominado localmente como IBF-SV-2010, con el cual se identificaron 95 familias distribuidas en 10 órdenes. Este índice tiene como base el método de cálculo, asignación de puntajes y escala de medición.

Para determinar calidad de agua por medio de macroinvertebrados se utiliza la metodología estandarizada de muestreo multi-hábitat de macroinvertebrados acuáticos mediante el uso de la red “D” haciendo uso del Índice Biótico a nivel de Familia para El Salvador (IBF-SV-2010. Este índice reconoce taxonómicamente a los organismos acuáticos a nivel de familia, se contabilizan los individuos de las diferentes familias recolectadas en cada punto de muestreo, ponderando la abundancia de cada una de ellas al multiplicarlas por puntajes que indican el grado de sensibilidad a la contaminación (desde cero a diez, según se asocien a condiciones desde menor hasta mayor grado de contaminación orgánica). De esta manera se obtiene al final un promedio de la sumatoria, cuyos valores se comparan con un cuadro de rangos. (Sermeño Chicas e.t al. 2010b).

Otros indicadores

Pautas actuales en la utilización de macroinvertebrados como

bioindicadores en ríos El uso de los bioindicadores a nivel de comunidad requiere la transformación de los datos en alguna expresión sintética de los mismos, como el número total de taxa o la diversidad (presencia o abundancia), a estas expresiones se les llaman métricas y pueden ser cualitativas o cuantitativas.

Conclusiones Las generalidades de los indicadores del agua son

que son poco resistentes a los cambios de O2 ,

La importancia de los macroinvertebrados y vertebrados en los sistemas acuáticos es de suma importancia ya que estos representan un pilar importante tanto económico como ecológico

A pesar de haber mas de 100 índices el mas importante y quizá que se ajusta casi perfectamente en nuestro país es el IBF-SV-2010

Bibliografía

• Alba-Tercedor,J. (1996). Macroinvertebrados acuáticos y calidad de las aguas de los ríos. calidad de las aguas de los ríos. http://www.famu.org/mayfly/pubs/pub_a/pubalbaj1996p203.pdf

• Hanson Paul, Introduccion a los grupos macroinvertebrados acuáticos,2010 Revista Biologica Triopical Vol 58.Costa Rica. 37 pag

•  http://geographyfieldwork.com/ECOSTRIMED%20Protocol%20Procedure.htm. Web en donde se explica los diferentes índices para estudiar la calidad de los ríos.

• Javier Oscoz, David Galicia y Rafael Miranda.(2009)Macroinvertebrados de la Cuenca del Ebro:descripción de taxones y guía de identificación. http://195.55.247.234/webcalidad/estudios/indicadoresbiologicos/2009_claves_dicotomicas.pdf (consultada el 19-10-11)

• Sermeño Chicas & Gutierrez Fonseca.2010.Guia Ilustrada para el estudio ecológico y taxonómico de los insectos acuáticos inmaduros del oren odonata en El Salvador, SINAI editores e impresos S.A. San Salvador, El Salvador. 38 pag.

• Serrano Leopoldo & Zepeda Altagracia. 2010. Guia ilustrada para el Estudio ecológico y taxonómico de los insectos acuáticos inmaduros del orden Ephemeroptera en El Salvador . SINAI editores e impresos S.A. San Salvador. El Salvador. 28 pag

•  

• Oscoz Javier.2009. Guia de Campo de MACRO-INVERTEBRADOS DE LA CUENCA DEL EBRO. Virtual Diseño Grafico. Cameycan. España. 128 pag

Gra

cias.