Evaluación de la calidad de hábitat de Astroblepus … · en drenajes de la cuenca del lago San Pablo, cantón Otavalo, provincia de Imbabura Morán Tituaña, Ana Belén; Mendoza

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REDVET - Revista electrónica de Veterinaria - ISSN 1695-7504

Evaluación de la calidad de hábitat de Astroblepus ubidiai, en drenajes de la cuenca del lago San Pablo, cantón Otavalo, provincia de Imbabura

Morán Tituaña, Ana Belén; Mendoza Cadena, Tito Jorge; Chávez Guerrero, Paola Alexandra

Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra (PUCESI). Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra (PUCESI), Escuela de Ciencias Agrícolas y Ambientales (ECAA) Av. Aurelio Espinosa Pólit, Ibarra, Ecuador. Codigo postal:100112.

Email: [email protected]

Resumen Los estudios de Ictiología sobre especies nativas son limitados en Ecuador, un país que tiene 24 especies de peces siluriformes dentro del género Astroblepidae, de los cuales más del 50% se considera endémico. La preñadilla Astroblepus ubidiai es originaria de la provincia de Imbabura, según las compilaciones históricas, la provincia debe su nombre a este pez pequeño debido a su notable abundancia y uso medicinal y nutricional por las comunidades ubicadas cerca del lago Imbakucha. Sin embargo, en 2004, Astroblepus ubidiai se clasificó como una especie en "Peligro Crítico" según los criterios de La Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN, 2004). Los últimos estudios sobre esta especie se realizaron hace más de una década, dejando una brecha con respecto a su abundancia y refugios de calidad. Los drenajes El Quinde, Proaño y Gallopogyo fueron parte de una evaluación ecológica, utilizando el Índice Biótico Andino (ABI), el Índice de Calidad de la Vegetación Andina Ribera (QBR-And) y el Índice de Hábitat Fluvial (IHF), que evidenciaron una fuerte presión sobre el alto ecosistemas de ribera de montaña ubicados al lado de los afluentes, causados por infraestructuras para la extracción de agua potable, hábitat limitado de ríos, contaminación del agua, escasa vegetación arbórea, falta de conectividad entre refugios y bosques ribereños, que provocan una baja calidad en las secciones fluviales según el ECOSTRIAND en los drenajes donde se estimó una disminución en la densidad poblacional de preñadilla en comparación con su último censo y una relación positiva entre la densidad poblacional de preñadilla versus la disponibilidad de la calidad del río, la calidad del agua y la vegetación ribereña del hábitat. Palabras clave: Astroblepus ubidiai, ABI, QBR, IHF



Abstract Ichthyology studies on native species are limited in Ecuador, a country that has 24 species of siluriform fish within the genus Astroblepidae, of which more than 50% is considered endemic. The preñadilla Astroblepus ubidiai is native to the province of Imbabura, according to historical compilations the province owes its name to this small fish due to its remarkable abundance and medicinal and nutritional use by the communities located near Imbakucha Lake. However, in 2004 Astroblepus ubidiai was classified as a species in "Critical Hazard" according to criteria of The International Union for Conservation of Nature (IUCN, 2004). The latest studies about this specie were made more than a decade ago, leaving a gap with respect to their abundance and quality shelters. The El Quinde, Proaño and Gallopogyo drainages were part of an ecological evaluation, using the Andean Biotic Index (ABI), Andean Ribera Vegetation Quality Index (QBR-And) and Fluvial Habitat Index (IHF), which evidenced a strong pressure on the high mountain riverside ecosystems located next to the tributaries, caused by infrastructures for the abstraction of drinking water, limited river habitat, water pollution, scarce tree vegetation, lack of connectivity between shelters and riverside forest , which provoke a low quality in the fluvial sections according to the ECOSTRIAND in the drainages, where it was estimated a decrease in the population density of preñadilla in comparison to its last census and a positive relation between the population density of preñadilla versus availability of habitat river quality, water quality and riparian vegetation. Introducción La cuenca del Lago San Pablo antiguamente llamada Chicapán e Imbakucha, alberga numerosas poblaciones que se benefician directa e indirectamente del lago (López, 2012). Por ende la existencia de perturbaciones antrópicas como escorrentía proveniente de actividades agrícolas y tributación de aguas residuales domésticas que provocan su contaminación (Gunkel & Günter, 2003). El nombre del Imbakucha y e Imbabura llevan implícitas referencias históricas culturales con la endémica preñadilla o pez imba, cuya abundante presencia fue clave según según el Padre Juan de Velasco quién manifestó que el nombre de la provincia se compuso de la palabra “imba”, que significa pequeño pez negro conocido como preñadilla y de la palabra “bura”, que quiere decir criadero (Velasco, 1927). En cuanto a referencias prehispánicas, fue utilizado como tributo y moneda para los Incas, tradición que perduró después de la conquista, donde el pueblo indígena al tener una transición cristiana, ofrendaba su tributo para la Iglesia Católica, los nexos entre este recurso faunístico y la fertilidad femenina



además develan que la mujer indígena la consumía para provocar una mayor cantidad de leche (Moreano et al., 2005).

Estudios acerca del estado ecológico de la preñadilla son restringidos, fue descrita por primera vez por el científico Humboldt en 1805, denominándolo como Pimelodus cyclopum (Moreno, 2007). Los estudios realizados por Vélez en el año 2004 son la primera investigación formal sobre la biología y ecología del pez imba, otorgándole el apelativo Astroblepus ubidiai, los estudios realizados por Vélez y Rueda en el año 2004 acerca de la biología de la conservación, disponibilidad y calidad de hábitat, de esta especie, son de los contados estudios realizados hace más de una década.

Actualmente la preñadilla se encuentra en categoría de “Peligro Crítico” según la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN, 2004). Es por las condiciones de peligro, escasos estudios, y el efecto que ha tenido la contaminación en la diversidad que se propone la presente investigación que evalúa la calidad de hábitat de tres refugios en la cuenca del Lago San Pablo y con ello generar estrategias de conservación para esta especie endémica y con historia ancestral. Métodos La presente investigación se basó en operaciones experimentales y descriptivas, valiéndose de la calificación de atributos de los índices (ABI), (QBR - And) e (IHF) en 3 vertientes. La evaluación ecológica se realizó en los meses de abril a junio del 2016.

Tabla 1. Distribución de las estaciones de muestreo en índices biológicos y de vegetación.

Vertientes evaluadas

Estaciones de muestreo Índices aplicados

Quinde 3

Proaño 4

Gallopogyo 3

Índice Biótico

Andino (ABI)

Índice de Calidad de

Vegetación de Ribera Andina (QBR - And)

Índice de Calidad de

Hábitat Fluvial (IHF)

Fuente: La autora. El índice de Calidad de Agua (ICA - NSF) respaldó los análisis bióticos de calidad de agua en el mes de julio, mediante 2 estaciones de muestreo por vertiente adyacentes al nacimiento de agua y sus efluentes.

Tabla 2. Distribución de las estaciones de muestreo en el Índice ICA-NSF. Vertientes evaluadas

Estaciones de muestreo Índices aplicados

Quinde 2 Índice de Calidad de Agua (ICA - NSF)



Proaño 2 Gallopogyo 2

Fuente: La autora.

La metodología de captura por unidad de esfuerzo fue implementada para determinar la abundancia de la preñadilla, se calculó en base a datos obtenidos en 2 jornadas de pesca en los meses de septiembre y octubre.

Tabla 3. Estaciones para la implementación de captura por unidad de esfuerzo. Vertientes Estaciones de

captura Número de

trampas Horas de esfuerzo

Quinde 3 9 Proaño 4 12 Gallopogyo 3 9

24

Fuente: La autora.

La profundidad promedio y volumen total del tramo fluvial en estudio, se determinó el esfuerzo de pesca “f”, que es igual al número de trampas utilizadas por su tiempo de utilización. El coeficiente de capturabilidad de una catanga “q”, fue calculado a partir de la constante de proporcionalidad:

q= Coeficiente de capturabilidad de una trampa. c= Fracción de la población capturable. a= Volumen de las trampa utilizadas. A= Volumen total del ecosistema en estudio.

Donde la CPUE es igual al producto número de peces capturados o de su peso en gramos y el coeficiente de capturabilidad de una trampa cuyo volumen rondó en 1.16 x10 -3 m3.

Figura 1. Relación entre la densidad poblacional total y la densidad poblacional de una fracción.

Fuente: Csirke, 1989.



RESULTADOS Y DISCUSIÓN El levantamiento cartográfico para localizar las vertientes se resumió en el modelamiento de os mapas.

Figura 2. Mapa de la Cuenca del Lago San Pablo y georeferenciación de las vertientes

en estudio. Elaborado por: La Autora

Figura 3. Mapa de la cuenca del Lago San Pablo y georeferenciación de vertientes. Elaborado por: La Autora



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Índice Biótico Andino Se ponderó en un total promedio de 50 puntos en Proaño, 48 puntos en Quinde y 59 puntos en Gallopogyo.

Figura 4. Estado ecológico según el Índice Biótico Andino.

Fuente: La autora.

Las vertientes se encontraron en un estado ecológico entre “Bueno” a “Moderado” que representan aguas ligeramente contaminadas a aguas moderadamente contaminadas respectivamente.

Tabla 4. Abundancia total de macro invertebrados por vertiente.

Fuente: La autora.



7

El estado ecológico “Bueno” de Proaño, a diferencia del muestreo realizado por el GAD municipal de Otavalo con el índice Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera (EPT), demostró una calidad ecológica del 2,12% “Severamente alterado” (GAD Otavalo, 2011). Esto no sugiere una recuperación del sistema, la ausencia de órdenes de (EPT) pueden deberse a características como altura y particularmente asociar un índice cuantitativo como (EPT), con un índice cualitativo como (ABI) requiere de la suma de varios valores que validen el estado de calidad del agua (Cordero, 2015). Se colectaron un total de 14504 macro invertebrados, distribuidos en 26 órdenes y 22 familias a lo largo de 10 estaciones de muestreo. La abundancia total en las vertientes por sí sola no expresa perturbación en un hábitat fluvial, para llegar a esto último es recomendable identificar la estructura de las comunidades (Prat et al., 2009). Por ello conjuntamente se analizó la riqueza total de taxas existentes en cada vertiente, Diversidad de Shannon (H´) y Dominancia de Simpson (D) (Tabla 23).

Tabla 5. Diversidad, dominancia y riqueza.

Unidad de muestreo Shannon H´ Simpson D Riqueza Proaño 1.76 0.25 20 Quinde 1.31 0.35 17

Gallopogyo 2.11 0.16 21 Fuente: La autora.

Según el índice de Shannon Wiener H´, Gallopogyo obtuvo 2.11 puntos, seguida de Proaño con 1.76 puntos y finalmente Quinde con 1.31 puntos. Los puntajes de diversidad entre 1.5 a 3 corresponden a ecosistemas con una diversidad “Media”, y los puntajes entre 0 a 1.5 corresponden a ecosistemas con una diversidad “Baja” (Yánez, 2010). Donde una mayor dominancia está relacionada con un descenso en la diversidad (Vásquez, 2009). Índice de Calidad de Vegetación de Ribera Andina En las vertientes se ponderaron de 25 puntos en Proaño, 32 puntos en Quinde y 37 puntos en Gallopogyo (Figura 5).

Figura 5. Nivel de calidad según el Índice de Calidad de Vegetación de Ribera Andina.

Fuente: La autora



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Los valores bajos de QBR están relacionados con la cercanía de viviendas, caminos, uso de suelo agrícola, deforestación y pastoreo (Ordóñez, 2011; Rodríguez et al., 2012; Carrasco et al., 2014), los factores mencionados son concordantes debido a la cercanía de las vertientes con las comunidades de San Pablo, Gonzales Suárez y el uso de suelo distribuido en uso agrícola y áreas urbanas (GAD Otavalo, 2014). Índice de Hábitat Fluvial En las 3 vertientes se ponderaron 48 puntos en Proaño, 37 puntos en Quinde y 53 puntos en Gallopogyo (Figura 6).

Figura 6. Nivel de calidad según el Índice de Hábitat Fluvial.

Fuente: La autora.

Gallopogyo y Proaño tienen la mayor puntuación con un nivel de calidad de hábitat “Regular” y Quinde se posicionó en un nivel de “Mala” calidad de hábitat fluvial. El hábitat “Regular” entre 40 a 60 puntos tiende a ser homogéneo, con limitaciones pero fiable en su capacidad de albergar comunidades biológicas, en cambio el hábitat de “Mala” calidad comprendido bajo 40 puntos tiende a ser muy uniforme con un escaso hábitat disponible (Prat et al., 2012). Índice de calidad de agua En las 3 vertientes se ponderaron 70 puntos en Proaño, 60 puntos en Quinde y 74 puntos en Gallopogyo (Figura 7).

Figura 7. Nivel de calidad según el Índice de Calidad de agua.

Fuente: La autora.



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El orden descendente de calidad de agua, donde primero se posiciona Gallopogyo, seguido de Proaño y Quinde es similar a los resultados obtenidos en los niveles del estado ecológico del agua según el ABI (Figura 4). Los ecosistemas fluviales con niveles de calidad de agua “Regular” tienden a tener menor biodiversidad en las comunidades biológicas acuáticas (SNET, 2012). Tal es el caso de Proaño y Quinde que se encuentran dentro de un nivel de calidad “Regular” y su diversidad es más baja (Tabla 23) que Gallopogyo.

Tabla 6. Nivel de calidad según el Índice de Calidad de Agua NSF.

Parámetro Unidades FP P1 P2 Q1 Q2 G1 G2 Nitrato mg/l NO3 0,10 3,33 4,33 2,33 0,14 1,33 3 Fosfato mg/l PO4 0,10 0,32 0,43 0,41 0,36 0,18 0,21 E. Coli #/100 ml 0,16 0 500 200 100 0 100 Turbidez NTU 0,08 0,37 3,88 25,44 137,3 0,46 0,23 SDT mg/l 0,07 190 215 390 565 195 180 pH Adimensional 0,11 7,30 7,52 7,29 7,48 7,51 7,47 DBO 5 mg/l 0,11 85 88 92 117 108 119 OD % Saturación 0,17 117 117 114 114 113 112 T °C 0,10 16,80 16,80 16,90 16,90 16,20 16,20

ICA CALCULADO SUMATORIA 76,33 63,04 61,72 58,24 78,96 69,42

NIVEL DE CALIDAD BUENA MEDIA MEDIA MEDIA BUENA MEDIA

Fuente: La autora. FP: Factor de ponderación.

P1: Proaño, afluente.

P2: Proaño, efluente después de lavado.

Q1: Quinde, afluente.

Q2: Quinde, efluente.

G1: Gallopogyo, afluente.

G2: Gallopogyo, efluente después de lavado.

Proaño presenta un descenso en la calidad del agua entre P1 y P2 ubicado posterior a puntos de lavado de ropa, así mismo G1 y G2 descienden en su calidad entre su afluente y efluente. Por último la vertiente Quinde muestra únicamente una calidad “Media” de agua que no varía entre el afluente y efluente. Se puede apreciar un aumento en los parámetros de nitratos, fosfatos, coliformes fecales y conductividad en los puntos de efluentes en Proaño y Gallopogyo (Tabla 7 y 8), en las cuales es común ver presiones como: lavado de ropa, uso recreativo y camino de conexión entre terrenos para pastizales (Anexo 2).



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Tabla 7. Parámetros Físicos y Químicos. Parámetro Unidades P1 P2 Q1 Q2 G1 G2

Color Real UTC 9 27 38 43 9 8 Color Aparente UTC 17 33 430 929 22 15 Coliformes totales #/100 ml 0 20500 39500 6500 20200 39100 CE µS/cm 284 298 332 319 264 255 DQO mg/l 127 138 134 161 136 153 Caudal l/s 200 144 141 Altura media m 0.42 0.51 0.37

Fuente: La autora. P1: Proaño, afluente.

P2: Proaño, efluente después de lavado.

Q1: Quinde, afluente.

Q2: Quinde, efluente.

G1: Gallopogyo, afluente.

G2: Gallopogyo, efluente después de lavado.

Según el TULSMA (2015) los parámetros de nitratos, oxígeno disuelto, sólidos disueltos totales, turbidez, color real, pH y coliformes fecales en las tres vertientes se encuentran dentro de los rangos permitidos para agua de consumo humano y uso doméstico previo a tratamiento convencional. Los valores de coliformes totales, a excepción de P1, sobrepasan los rangos permitidos en los puntos P2, Q1, Q2, G1 y G2. Los valores de DBO5 en cambio mostraron valores que sobrepasan los rangos permitidos en las tres vertientes y finalmente la turbidez tuvo valores que sobrepasan los rangos permitidos en Q2. En Proaño y Gallopogyo es común ver usos recreativos como lavado de ropa por parte de los pobladores del sector, según el TULSMA (2015), los parámetros de coliformes fecales en P2 sobrepasan los rangos permitidos, al igual que en las coliformes totales, que sobrepasan los rangos permitidos en P2, G1 y G2. Se implementó la metodología de Captura por Unidad de Esfuerzo para así uniformizar los datos en abundancia numérica (Tabla 8). Gallopogyo es la vertiente con el mayor número de individuos 269 en total, seguida de la Proaño con 152 individuos y finalmente Quinde con apenas 15 individuos. Los datos de abundancia de Astroblepus ubidiai en estudios previos, estiman mayor densidad en la vertiente Gallopogyo con 4.06 individuos / m2, seguida de la vertiente Proaño con 3.18 individuos / m2 en y la vertiente Quinde con 2.32 individuos / m2 (Vélez, 2003). En contraste con el censo poblacional actual se aprecia disminución en la densidad de éste pez en un transcurso de más de una década, así por ejemplo aunque Gallopogyo también presenta la mayor densidad seguida de Proaño y Quinde (Tabla 28), la densidad de



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Gallopogyo disminuyó en un 13.06%, Proaño disminuyó en un 66.36% y Quinde disminuyó marcadamente en un 93.11%.

Tabla 8. Abundancia numérica mediante Capturas por Unidad de Esfuerzo. Área Volumen CPUE Densidad Biomasa LTP

Vertientes m2 m3 abundancia # peces/m2

g/m2 cm

Proaño 141 49 152 1.07 1.99 5.03 Quinde 96 28 15 0.16 0.04 2.30 Gallopogyo 76 48 269 3.53 2.16 3.90

Fuente: La autora.

LTP: Largo total promedio.

Gallopogyo es la vertiente con el mayor número de individuos 269 en total, seguida de la Proaño con 152 individuos y finalmente Quinde con apenas 15 individuos. Los datos de abundancia de Astroblepus ubidiai en estudios previos, estiman mayor densidad en la vertiente Gallopogyo con 4.06 individuos / m2, seguida de la vertiente Proaño con 3.18 individuos / m2 en y la vertiente Quinde con 2.32 individuos / m2 (Vélez, 2003). En contraste con el censo poblacional actual se aprecia disminución en la densidad de éste pez en un transcurso de más de una década, así por ejemplo aunque Gallopogyo también presenta la mayor densidad seguida de Proaño y Quinde (Tabla 28), la densidad de Gallopogyo disminuyó en un 13.06%, Proaño disminuyó en un 66.36% y Quinde disminuyó marcadamente en un 93.11%. En estudios previos, la tasa de crecimiento poblacional de Astroblepus ubidiai en Imbakucha demostró tener una tendencia positiva con poca varianza a excepción de la vertiente Quinde, cuya supervivencia juvenil deficiente advertía una posible extinción de la subpoblación en esta última si no se intervenía en su recuperación (Vélez & Fox, 2005). En Imbakucha la tasa de crecimiento poblacional no está relacionada con la disminución de la población, sino con la degradación de su hábitat, fragmentación y limitada área de ocupación de las subpoblaciones (Vélez, 2003; Vélez, 2005; Vélez & Fox, 2005). El descenso en la densidad puede atribuirse a la degradación de los sitios de ocurrencia de la especie como se puede apreciar en la calificación del ECOSTRIAND (Tabla 9), donde ninguno de los ecosistemas de manera general llega a tener una calidad “Buena”. Los valores obtenidos por el índice ABI, QBR- And e IHF finalmente fueron ponderados mediante el ECOSTRIAND.



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Tabla 9. Abundancia numérica mediante Capturas por Unidad de Esfuerzo. Ítem ICA ABI QBR IHF ECOSTRIAND CPUE Proaño Regular Moderado Pésima 48 Pésimo 152 Quinde Regular Moderado▲ Mala 37 Pésimo 15 Gallopogyo Buena Bueno Mala 53 Malo 269

Fuente: La autora.

▲: Los resultados de índices biológicos con un IHF bajo 40 puntos deben ser interpretados con cautela.

Las vertientes evaluadas no llegan a un estado ecológico “Bueno” o “Muy Bueno” según el ECOSTRIAND (Tabla 9), que evidencia contaminación especialmente de tipo orgánica (Torres et al., 2016) además de una escasa cobertura vegetal que está directamente relacionada con el índice de integridad ecológica de ríos alto andinos ECOSTRIAND (Ordoñez, 2011). Antecedentes sobre ecosistemas alto andinos en Ecuador, señalan que tramos fluviales con infraestructura de captación, difícilmente llegan a tener calidad ecológica óptima debido a la constante presión antrópica alrededor de la captación (Rosero & Fossati, 2009).

La relación entre densidad en cada vertiente con cada uno de los índices implementados, se realizó mediante una regresión lineal, pruebas F al 95% de

confianza y respondiendo si existió una relación lineal positiva entre “X” (Índices de calidad) y “Y” (Densidad).

Figura 16. Abundancia vs ABI.

Fuente: La autora.

Figura 17. Abundancia vs IHF.

Fuente: La autora.



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Figura 18. Abundancia vs QBR – And.

Fuente: La autora.

-----: Bandas de confianza al 95%.

De no existir una relación entre un aumento de densidad “Y” vs los tres índices de evaluación ecológica rápida implementados “X”, el análisis de regresión lineal ponderaría una línea de ajuste horizontal (GraphPad Software Inc., 2007). Paralelo a lo citado se aprecia en la Figura 16 que la densidad vs ABI posee menor dispersión r2= 0.99 y un valor P= 0.0001 ubicado bajo el 0.05 del valor confianza, rechazando la hipótesis nula (Formación de una horizontal) que corrobora una relación significante entre “Y” (Densidad) y el aumento en la calidad del agua según “X” (ABI). La densidad vs IHF (Figura 17), posee una dispersión r2= 0.79 y un valor P= 0.0013 ubicado bajo el 0.05 del valor confianza, rechazando la hipótesis nula que corrobora una relación significante entre “Y” (Densidad) y el aumento en la calidad de hábitat fluvial “X” (IHF). La densidad vs QBR - And (Figura 18), posee la mayor dispersión r2= 0.45 y un valor P= 0.0460 ubicado bajo el 0.05 del valor confianza, rechazando la hipótesis nula que corrobora una relación significante entre “Y” (Densidad) y el aumento en la calidad de vegetación de ribera “X” (QBR - And).

Para socializar acerca de la importancia de la conservación de Astroblepus ubidiai, se diseñó y redactó un folleto informativo resumen que incluye la importancia histórica de la preñadilla y resultados del presente estudio, que apoyen en la preservación de una especie endémica. Conclusiones

Los valores obtenidos a partir de los índices ABI, IHF y QBR – And sometidos a un análisis de regresión lineal con un 0.05 de significancia, demostraron relacionarse con la abundancia de Astroblepus ubidiai.



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Hallar poblaciones de Astroblepus ubidiai, en áreas donde el desbroce continuo y un QBR – And ponderado entre “Malo” a “Pésimo”, sugiere la fuerte resiliencia de la especie ante una vegetación arbórea o arbustiva pobre.

El nivel de calidad de los tramos fluviales localizados en las vertientes

de Proaño, Quinde y Gallopogyo tiene niveles ponderados entre “Malo” a “Pésimo” según el ECOSTRIAND, lo que corrobora estudios previos que señalan que dentro de la cuenca de Imbakucha no existen refugios de “Buena” calidad para Astroblepus ubidiai.

Las concordancias entre los niveles de calidad general encontrados

entre el ABI y el ICA – NSF, demuestran la eficacia en el uso de macro invertebrados como indicadores de calidad de agua, especialmente en su adaptación andina.

A partir de encuestas personales, los pobladores manifestaron que no

sólo la preñadilla era utilizada como remedio ancestral para que las mujeres generen una mejor cantidad de leche materna, además se mencionó que el consumo de un pequeño cangrejo andino que antes habitaba en las vertientes también servía para éste fin.

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