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CALIDAD DE AGUA Y COMPOSICIN DE MACROINVERTEBRADOS ACUTICOS DE LA CUENCA DEL RO GAIRA, SECTOR HACIENDA LA VICTORIA SNMS-COLOMBIAWater quality and compositionaquatic macroinvertebrates river basin gaira, finance sector "Victory" SNMS-Colombia

Jess M. Jimnez 1, Sandra Vera 2, Denisse Sez 3, Brayan Peate 4 & Jennifer Molina 51, 2, 3, 4,5 Curso de Ecologa II, Programa de Biologa, Facultad de Ciencias Bsicas, Universidad del MagdalenaJesus_jimenezt@yahoo.com.co 1, sandra_vera382@hotmail.com 2, dnis9@yahoo.com 3, bryan_toon@hotmail.com 4, yin1904@live.com 5.

RESUMEN

Con el objetivo de evaluar la composicin de macroinvertebrados y la calidad de agua de la cuenca del Ro Gaira Sector Hacienda la Victoria, en Octubre de 2013 (los das 11, 12 y 13) se realiz el estudio de algunos parmetros fisicoqumicos y la estructura de la comunidad de macroinvertebrados bentnicos asociados a dos coriotipos (piedra, hojarasca, sedimento y macrfitas) en el sector de Pozo Azul sobre la cuenca del ro Gaira (Magdalena, Colombia). Se discute la relacin entre la estructura de la comunidad y la calidad del agua del sector. Los parmetros fisicoqumicos estuvieron determinados en gran medida por las caractersticas geogrficas del sistema. El agua se caracteriz por estar saturada de oxgeno y una temperatura ptima para el desarrollo de la biota. Se colectaron 354 individuos distribuidos en 8 rdenes y 16 familias. Los rdenes ms representativos fueron Trichoptera, Coleoptera, Diptera y Ephemeroptera, siendo el ltimo de ellos el ms abundante. Las familias ms representativas fueron Baetidae, Simullidae, Perlidae, Chironomidae e Hydropsychidae, en ese mismo orden de abundancia. Para la relacin de la estructura de la comunidad con la calidad del agua se calcul el ndice BMWP, adaptado por la Universidad del Valle, Cali, Colombia, que estableci para este caso un agua de ptima calidad y oligosaprbita, segn la ecologa saprbita, estado alcanzado luego de la estabilizacin frente a pequeas alteraciones inducidaspor las actividades del cultivo del caf en la zona.Palabras claves. Biondicadores, calidad de agua, composicin de la comunidad bentnica, abundancia de Macroinvertebrados ABSTRACTIn order to evaluate the composition of macroinvertebrates and water quality of the Rio Gaira Victoria Finance Sector in October 2013 (days 11, 12 and 13) was performed to study some physicochemical parameters and the structure of benthic macroinvertebrate community associated with two coriotipos (rock, litter, sediment and macrophytes) in the area of Pozo Azul River Basin on Gaira (Magdalena, Colombia). We discuss the relationship between community structure and water quality in the industry. The physicochemical parameters were determined largely by the geographic characteristics of the system. Water is characterized to be saturated with oxygen and an optimum temperature for development of the biota. We collected 354 individuals distributed in 8 orders and 16 families. The most representative orders were Trichoptera, Coleoptera, Diptera and Ephemeroptera, the last one being the most abundant. The most representative families were Baetidae, Simullidae, Perlidae, Chironomidae and Hydropsychidae, in that order of abundance. For the relation of community structure to water quality index was calculated BMWP, adapted from the Universidad del Valle, Cali, Colombia, which established for this case a quality water and oligosaprbita as saprbita ecology, state reached after stabilization against small changes inducidaspor the coffee growing activities in the area. Keywords. Biondicadores, water quality, benthic community composition, abundance of macroinvertebrates

1. INTRODUCCIN

La sierra nevada de Santa Marta es uno de los sistemas montaosos ms importante de america del sur y de esta nacen los ros que vierten sus aguas a la Cinaga Grande de Santa Marta, entre estos se en cuentran; Ro Fro, Ro Sevilla, Ro Tucurinca, Ro Aractaca, Ro Piedras, el Ro San Sebastin o Fundacin y quebrada la Aguja. Los procesos funcionales como la produccin primaria, la descomposicin, el transporte de materiales, etc. se desarrollan a lo largo de un eje vertical (superficie-fondo) que viene marcado por la gravedad y la penetracin de la luz dentro del Rio. Este eje funcional, aunque tambin marcado por la gravedad, es prcticamente horizontal (cabecera-desembocadura), producindose diferencias en su estructura fsica (velocidad de la corriente, transporte de materiales, turbulencias, etc.) y generndose cambios en las propiedades del agua y, por lo tanto, de las comunidades que viven en el sistema, a lo largo de su recorrido.

Estos ecosistemas dulceacucolas son considerados uno de los recursos naturales renovables ms importantes para la vida. En trminos de su valor biolgico, estos ecosistemas tambin se destacan por contener una biota rica y variada, incluyendo una alta diversidad de peces y otros vertebrados, y una mayor diversidad de invertebrados, plantas y algas (Jonsson et al. 2001). El transporte de partculas disueltas y materia orgnica producida desde la cabecera hasta la desembocadura de los ecosistemas hdricos, genera una estrecha relacin entre el ro y el ecosistema terrestre (Giller & MaU mqvist 1998). De hecho la vegetacin riberea se encuentra ms conectada a la vida que sucede dentro del ro que a la que sucede fuera de l, ejerciendo un papel fundamental en la cadena trfica de estos ambientes (Corbacho et al. 2003).

A pesar de su destacada importancia, los ecosistemas dulceacucolas vienen sufriendo grandes impactos por factores antropognicoss, como el represamiento y remocin de la vegetacin riberea, que ocasionan cambios drsticos en el flujo natural de la materia y la energa y modificaciones en el ciclo de nutrientes, especialmente del nitrgeno y fsforo, y en la disponibilidad de sustratos orgnicos (Jorcin & Nogueira 2008). Asimismo, los cambios en el uso del suelo hacen que los recursos hdricos sufran degradacin de la calidad a travs de la contaminacin agro- qumica, incremento de la carga orgnica y aumento de la sedimentacin (Hayward 2005, Coutinho et al. 2009).

En la actualidad, se han implementado planes para mitigar los efectos degradantes sobre los ecosistemas dulceacucolas, siendo un ejemplo de estas medidas los modelos de reforestacin para la proteccin del suelo y de estos sistemas. Sin embargo, la reforestacin tiene diferentes efectos sobre el balance hdrico, pues se han demostrado prdidas graduales en la calidad de los suelos y en los caudales de las quebradas (ASB-ICRAF 2008). Adems hay poca evidencia de que estos planes logren realmente sus objetivos, principalmente el de restablecer las funciones de las cuencas atribuidas a la cubierta forestal natural, por lo menos no en un plazo de una o dos dcadas (Farley et al. 2005, Jackson et al. 2007).Como alternativa para contrarrestar los impactos de la reforestacin, Molinero & Pozo (2003) proponen la regeneracin de la vegetacin natural, asociada complementariamente a plantaciones de especies exticas, de forma que los aportes de origen terrestre al ecosistema ltico no sean limitados, y as puedan contribuir a la dinmica, estructura y estado de las comunidades biticas que estos soportan. Entretanto, es importante resaltar que la reduccin de la cobertura vegetal y estado de las comunidades biticas que estos soportan. Entretanto, es importante resaltar que la reduccin de la cobertura vegetal y la introduccin de especies exticas generan cambios sobre los cauces, lo que aumenta la vulnerabilidad de los recursos hdricos y los deja expuestos a potenciales disturbios, que se reflejan directamente sobre la calidad del agua (Gordon et al. 2004).Para evaluar la calidad de los ecosistemas acuticos, han sido utilizadas las comunidades biolgicas como indicadoras de las condiciones ambientales, esto porque reflejan las condiciones fsicas, qumicas y biticas e integran y acumulan los efectos de diferentes presiones sobre los ecosistemas naturales (Barbour et al. 1999). Estas valoraciones presentan ventajas en relacin a otros tipos de medidas de calidad de agua, porque se realizan con organismos indicadores del medio en que habitan, los cuales estn integrados al recurso durante toda su vida, y de esta forma pueden reflejar las fluctuaciones de contaminacin (Alba-Tercedor 1996, Roldn 2003).

Uno de los grupos que cada vez es ms usado y aceptado como herramienta importante en la evaluacin de la calidad del agua es el de los macroinvertebrados, ya que responde a las alteraciones ocasionadas por actividades humanas en ecosistemas fluviales (An 1991 en Muoz et al. 2001, Silveira et al. 2004), los integrantes de esta comunidad son sensibles a la contaminacin orgnica y la degradacin del hbitat, por tal razn, en la evaluacin ambiental del recurso hdrico es valioso su potencial como biondicadores de calidad de agua (Merritt & Cummins 1996). Teniendo en cuenta lo anterior el presente estudio tiene como objetivo: 1) Determinar la calidad del agua de la cuenca del Rio Gaira Sector Hacienda La Victoria en dos unidades funcionales y de tramo., 2) Determinar la abundancia, la composicin y riqueza de Macroinvertebrados a escala de unidades funcionales y de tramo, en el rio estudiado, 3) Caracterizar factores fisicoqumicos e hidrolgicos que se relacionan con la respuesta funcional de las comunidades del tramo estudiado.

2. MATERIALES Y METODOS

rea de estudio.

La cuenca del Ro Gaira, est localizada en la vertiente noroccidental de la SNSM (Figura siguiente), departamento del Magdalena, Colombia (11526 N, 741107 O). Limita al norte con la cuenca del Ro Manzanares, al sur con la cuenca del Ro Toribio, al este con la cuenca del Ro Guachaca y al oeste con el mar Caribe (Prez 1962). La cuenca tiene un rea de 10464.3 ha y la recorre el Ro Gaira de este a oeste, con una longitud de 32.53 km aproximadamente desde su nacimiento hasta su desembocadura en playa Salguero, mar Caribe (Frayter et al 2000). Nace en las cuchillas de San Lorenzo y tiene un rango altitudinal que vara entre el nivel del mar y 2750 m. El promedio de precipitacin mensual es de 209.9 mm en la parte alta (2,750 m), 179.1 mm en la parte media (650 m) y en la parte baja (4 m) es de 47.1 mm (UAESPNN 1998). El rgimen de precipitacin se ajusta a un patrn bimodal, con un periodo de menor intensidad de lluvias de diciembre a abril. Otro periodo ms lluvioso en julio y agosto y un mximo de precipitacin en octubre y noviembre; como acontece en gran parte del norte de pas (UAESPNN 1998). Los suelos estn formados por yacimientos del paleozoico (Pro-Sierra 2003).

Figura 1. Localizacin del rea de estudio, resaltando en color rojo la ubicacin de la Hacienda La Victoria por donde recorre las dos estaciones a muestrear de la cuenca del ro Gaira.

Segn la clasicacin establecida por Holdridge (1947) en: Rosenzweig, 1968) y ajustada para Colombia por Espinal & Montenegro (1963, 1977), en la Cuenca se presentan las siguientes zonas de vida: monte espinoso tropical (MET), bosque muy seco tropical (BTMS), bosque seco tropical (BST), bosque hmedo (BH), bosque muy hmedo (BMH) y bosque pluvial (BP) de los pisos premontanos y montano bajo. Los principales usos de la tierra en la cuenca media y baja es la agricultura, extraccin de madera y ganadera, por lo que parte de la vegetacin original ha dado paso a un mosaico de hbitats con grandes extensiones de bosque secundario y pastizales. Sin embargo, an se conservan bosques de tipo primario, en especial en zonas que estn protegidas por particulares y las han convertido en reservas. En el presente estudio se seleccionaran dos estaciones en diferentes altitudes, ubicadas en el sector hacienda La Victoria.

Diseo de muestreo

Parmetros fsico-qumicos. Oxgeno disuelto: Con una botella de captacin se tomaron las muestras de agua para la posterior cuantificacin de la concentracin de oxgeno disuelto a diferentes horas del dia. Se tomaron las muestras en la superficie del agua. Despus de colectar las muestras con la botella de captacin, se transfiri su contenido a viales respectivamente pesados. Se evit la formacin de burbujas. Despus de llenado el vial. Se agregaba 1 ml del reactivo 1 (sulfato manganoso) y 1 ml del reactivo 2 (yoduro de potasio alcalino y Azida de Sodio), se tapaba la botella agitando de manera vigorosa. Al cabo de algunos minutos, se formaba un precipitado en la botella de DBO. Con este procedimiento, se fij el oxgeno disuelto en las muestra de agua posteriormente se procesaron por el mtodo indirecto de Winkler (Toro et al, 2005) con el fin de determinar el oxgeno disuelto

Sales disueltas (conductividad): Para medir este parmetro se utiliz un conductivmetro unido a una sonda en condiciones de laboratorio, para lo cual fue necesario tomar muestras de agua en frasco previamente purados. El conductivmetro fue previamente calibrado. Para su medicin, se introdujo la sonda en el agua, se encendi el aparato y se esper que se estabilizara la medida. Se realizaron tres lecturas en dos replicas

Temperatura del agua: La temperatura del agua fue medida con un termmetro de mercurio, introducindolo en cada punto seleccionado para los dems parmetros.

pH: Para medir este parmetro utiliz un pHmetro previamente calibrado. Para medir, se introdujo las muestras de agua anteriores, se encendi el aparato y se esper a que se estabilizar la medida. Una vez estabilizada se anot el valor del pH. Se realizaron tres lecturas.

Anchura del cauce, rea y velocidad de la corriente: La velocidad de la corriente se medi con un objeto de plstico, un cronmetro y una cinta mtrica. Una persona se puso aguas arriba en el punto cero del metro y dej libre al objeto que fue recogido (en distancias diferentes para cada estacin) ms abajo por una segunda persona. Se medi con un cronmetro el tiempo que tard el objeto en recorrer la distancia. Tambin se midi la anchura del cauce con una cinta mtrica y la profundidad del mismo cada 50 cm en las zonas ms estrechas del ro en donde los errores de medida son menores. En la sesin de laboratorio ulterior se calcular el rea que junto con la velocidad del agua, permiti conocer el caudal en m3/s. Para ello se utilizaron algunas aproximaciones sugeridas por Seoane (2007).

Parmetros biolgicos

Para establecer la composicin de la comunidad se llev a cabo la recoleccin de macroinvertebrados bnticos en diferentes coriotipos: piedra y sedimento; adicionalmente, sobre la superficie del agua en corrientes y zonas de quietud, con el fin de ampliar el inventario y conocer la diversidad tanto en corriente rpida como en corriente lenta. Para la recoleccin de las muestras se sigui la metodologa empleada por Ruiz (1989). En el laboratorio se procededi a la identificacin de las muestras con ayuda del estereoscopio hasta el taxn de familia con base al soporte bibliogrfico (Roldn, 1988; McCafferty, 1983).

En tal recoleccin se utilizar una red Surber de 300 micras de luz de malla y 900 cm2 de superficie (Braga, 1987). En cada estacin se coloc la red y se removi el lecho de la quebrada arriba de la red en un trayecto de dos metros durante cinco minutos. Luego se repeti el procedimiento quebrada arriba a intervalos de dos metros hasta cubrir un rea total de 6 m2 en cada perodo de muestreo en ambas estaciones. Las muestras fueron depositadas y fijadas en viales con alcohol 96% cuyos rtulos se marcaron con el nmero de la estacin y la fecha de muestreo. Para la identificacin de estos organismos se utilizaron claves taxonmicas (Usinger 1956, Spangler 1966c, Johannsen 1969, Pennak 1978, Merrit y Cummins 1978, Mathis y Hogue 1986, Roldn 1988, Hogue y Bedoya 1989, Flint 1991, Rojas et al. 1993-En: Guerreo y Manjarrez, 2003)

Tratamiento de datos e ndice de calidad de agua

ndice biolgico.

Una vez en el laboratorio se procedi a la separacin del material biolgico y su clasificacin, cuantificando los organismos pertenecientes a cada familia, lo que dio, a posteriori, idea de su abundancia, de la estructura trfica y de la diversidad de la comunidad. Se calcul tanto el ndice bitico BM WP Biological Monitoring Working Party modificado por Ziga (2009) tomando como referencia en el recuadro 1, se agruparon las taxas en sus respectivas familias, asignando el puntaje de tolerancia sugeridos por Hauer & Lamberty (1996), y se determin el nmero total de individuos pertenecientes a cada familia. Posteriormente, los resultados obtenidos para cada familia fueron sumados y luego divididos por el nmero total de individuos de todas las familias obtenidos en la estacin de muestreo.

Recuadro 1. Clase de calidad de agua (Benito de Santos y Puig Garca, 1999)ClaseCalidadValorSignificadoColor

IMuy Buena>100Cursos de aguas no contaminados o no alterados de forma sensibleAzul

IIAceptable61-100Cursos de aguas con leves signos de contaminacin o alterados en situacin dudosa (sistema alterado)Verde

IIIDudosa36-60Cursos de aguas contaminados o alterados en situacin dudosa (sistema alterado)Amarillo

IVCrtica16-35Cursos de aguas muy contaminados en situacin crtica (sistema muy alterado)Naranja

VMuy Crtica