“Los Organismos como Bioindicadores”

¿Qué es un Bioindicador?

Según Allaby (1992) bioindicadores son especies con rangos estrechos de amplitud con respecto a uno o más factores ambientales, y su presencia indica

una condición particular o un conjunto de condiciones ambientales.

Se utilizan sobre todo para la Evaluación Ambiental.

Pueden diferenciarse tres categoríascorrespondientes a las principales aplicaciones de

bioindicadores (Mc Geoch, 1998):

Ambientales

EcológicosDe Biodiversidad

Responden predeciblemente a la degradación ambiental o al cambio en el estado ambiental (Hellawell,

1986).

Su diversidad refleja alguna medida de la diversidad de otros taxa en un hábitat o grupos de hábitat (Gaston y Blackburn 1.995).

Sensitivas a condiciones de estrés que degradan la biodiversidad. Demuestran los efectos de estos factores sobre la biota y su rta es representativa de la rta de al menos un subgrupo de otros taxa del hábitat.

Son especies que presentan fidelidad a untipo de ambiente, por lo que prefieren elmismo muy por encima de su disponibilidadregional.

Según Coddington (1996) y Pearson (1994),para que una especie pueda ser un bioindicador potencial debe reunir:

Taxonomía estable ybien conocida

Alta riqueza ydiversidad de especies

Patrones biológicoscorrelacionados con otros taxa

Especializadas en hábitats restringidosFácil manipulación

Corta temporalidad generacional

Alta sensibilidad y Fragilidad ecológica

¿Porqué las

La fauna de hormigas de América del Sur es la más rica del mundo.

Argentina posee el 24% de las hormigas del mundo y el 60% de las Neotropicales, esta abundancia se debe a la

gran variedad de ambientes, consecuencia de su posición geográfica, para ser ocupados por estos

insectos. Predominan los géneros de las subfamilias Mirmicinae, Dolichoderinae y Ponerinae.

Las hormigas constituyen un grupo particularmente sensible a las características del hábitat (Majer y

Nichols, 1998; Perfecto et al, 1997; Perfecto y Vandermeer, 1996; Punttila, 1996).

Muchas especies no pueden desarrollar colonias en ambientes muy perturbados. Otras en cambio, pueden

desarrollar colonias en ambientes perturbados o que se hallan en los primeros estadíos de sucesión (Roht et al,

1994; Majer y Delabie, 1994; Majer, 1993)

Las cualidades más destacadas del uso de hormigas como indicadores son:

Objetivos

• Determinar variaciones en la composición y diversidad de los ensambles de hormigas del suelo entre sitios que difieren en el grado de perturbación inducida por la actividad petrolera

• Establecer las especies más idóneas para ser usadas como indicadores biológicos.

El Yacimiento Caimancito se localiza en el departamento Ledesma, provincia de Jujuy. Se encuentra parcialmente emplazado dentro del Parque Nacional Calilegua, en la

formación correspondiente a la Selva Pedemontana, uno de los tres distritos de la Selva Tucumano-Oranense o Yungas.

Área de Estudio

MetodologíaDeterminación de zonas en base al nivel de perturbación

antrópica

1) Zonas con alto grado de disturbio (ZP): locaciones de los pozos productores, 1 ha en promedio de superficie. Bosque secundario dominado por guarán, garabato, tipa blanca, cebil colorado, aromo, palo bobo y cedro.

Alto tránsito, el suelo se presenta compactado y no hay vegetación presente salvo algunos parches de gramíneas

2) Zonas con ausencia de disturbios (ZNP): interior del bosque, tránsito de personas es prácticamente nulo. El bosque nativo en buen estado de conservación y algunas de las especies arbóreas presentes son cebil colorado, horco cebil, cedro, laurel, urundel, lapacho rosado, palo amarillo y palo blanco. Entre las herbáceas diversas especies de helechos y algunas orquídeas.

El suelo presenta a lo largo del año una capa húmeda de materia orgánica en descomposición avanzada

3) Zonas con un grado intermedio de disturbio (ZI): sector correspondiente a un antiguo camino, hoy en desuso, recolonizado por vegetación herbácea y arbustiva. Tránsito ocasional, limitado a dos o tres veces al año. Entre las especies presentes encontramos tártago y ejemplares juveniles de guarán y cedro. El suelo se halla cubierto casi por completo durante todo el año por vegetación de mediana altura.

Muestreo

Muestreo sistemático en transectas cada 10 m con trampasPitfall cebadas.

Cinco muestreos.

En total se colocaron• 144 trampas para ZNP• 144 para ZP• 48 para ZI

Determinación y Conservación del material recolectado

• Limpieza de muestras• Determinación de morfoespecies mediante claves y guías

fotográficas• Colecciones

Análisis de Datos

• Estacionalidad y fidelidad• Índices estacionales y anuales de Riqueza, Diversidad y

Equitatividad según Shannon y Simpson.• Dominancia o Rareza de especies (Criterio de Gastón)• Similitud entre comunidades (Coeficiente de Sörensen)

• Comparación anual y estacional de la composición de morfoespecies entre las zonas (Análisis de ordenamiento espacial de tipo escalamiento multidimensional no paramétrico)

• Especies indicadoras (Método Montecarlo)

Resultados

Capturas por especie y Riqueza por zona

ZNP CPUE= 106,56 S=21

ZI CPUE=125,77 S=15

ZP CPUE=241,87 S=26

Similitud entre las comunidades

ZNP ZI ZP

ZNP - 0,389 0,383

ZI 0,389 - 0,366

ZP 0,383 0,366 -

Coeficiente de Sörensen

Curvas de Riqueza, Diversidad y Equidad anuales

Diversidad

Equidad

Análisis de Asociación de morfoespecies a cada tipo de ambiente. Especies Indicadoras

Las morfoespecies que demostraron un elevado potencial para ser usadas como indicadoras de sitios en buen estado de conservación fueron Camponotus 5, Cylindromyrmex sp, Ectatomma sp, Pheidole 2, Pheidole 3 y Solenopsis 2.

Conclusiones• La composición de morfoespecies entre estos ambientes mostró

diferencias importantes en el análisis anual y estacional. La bajasimilitud permite suponer que existen diferencias en el ensamblajede hormigas

• La fauna de hormigas de Caimancito cumplió muchas de lascaracterísticas planteadas por Majer (1983), Brown (1991) y Pearson(1994) necesarias para ser buena bioindicadora.

• Se detectaron 5 morfoespecies que resultarían bioindicadoras desitios en buen estado de conservación

Mariposas Diurnas como

Bioindicadores

Metodología

• Visita previa para reconocer el área de estudio y delimitar los sitios demuestreo (Junio 2009).

• En la misma se seleccionaron tres zonas de colecta ubicadas dentrode los límites del Yacimiento Caimancito, basándonos en el grado dedisturbio ocasionado por la intervención humana:

*presencia de caminos internos

*locaciones de pozos petroleros.

• Posteriormente, el material fue colectado en 7 viajes de estudio, 4durante el invierno y la primavera del 2009, y los 3 restantes enverano y otoño del 2010.

Zona No Perturbada Zona Intermedia Zona Perturbada

Muestreo

• Los muestreos de mariposas diurnas se realizaron siguiendotransectas definidas, con la aplicación de variantes en la técnica decolecta.

• Un primer tipo de colecta implicó realizar observación y captura deindividuos empleando una red entomológica, durante el recorrido detransectas de 400 m de longitud.

Zona Transectas Réplicas

No Perturbada

(ZNP)2 26

Intermedia

(ZI)1 7

Perturbada

(ZP)5 36

• La segunda técnica de colecta fue lacolocación de trampas de dosel Van SomerenRydon acompañadas con cebos compuestosde banana fermentada con cerveza.

• Se usaron 20 trampas en total.

• 8 trampas para sitios ZNP

• 8 en sitios ZP

• 4 para sitios ZI

• Ubicadas de manera sistemática,distanciadas 50 m una de otra a lo largo decada transecta.

Una vez colectadas, el trabajo de laboratorio consistió en montar lasmariposas en seco en mariposeros

Análisis de Datos

• Curvas de rarefacción (Software Stimates 8.2)

• Comparación con la Riqueza reportada hasta el presente (Eisele, 1994).

• Análisis de estacionalidad de los registros en las tres zonas de estudio (Software

Estadístico Infostat 2008).

• Análisis de Captura media de individuos según método de colecta y zona de estudio

(Prueba No Paramétrica de Kruskal Wallis.)

• Correlación con factores ambientales (Abundancia absoluta, Riqueza y temperatura).

• Análisis de especies compartidas y exclusivas por zona de estudio.

• Diversidad. Índices de Shannon, Simpson y de Equitatividad.

• Análisis de Similitud (Índices Cualitativos de Sorensen y Jaccard).

• Recambio de especies (Índice de Whittaker ) y se analizó también la

complementariedad entre pares de sitios).

• Selección de Especies Bioindicadoras (Método del Valor Indicador “IndVal”; Dufrene

y Legendre, 1997)

• Determinación de Especies Bioindicadoras

• Método de Valor Indicador (IndVal)

Este índice combina el grado de especificidad de una especie y su fidelidad a un determinado hábitat.

La especificidad está dada por:

Donde

N individuos ij = Número promedio de individuos de la especie i en todos los sitios del grupo j.

N individuos i = Suma de los números promedios de individuos de la especie i en todos los grupos.

La fidelidad es igual a:

Donde

• N sitios ij = Número de sitios en el grupo j donde la especie i esta presente.

• N sitios j = Número total de sitios en ese grupo.

El valor de la ecuación proporciona en porcentaje, el valor indicador que obtiene cada especie, el cual varia entre 0% cuando no tiene condición de bioindicadora, a 100% cuando la fidelidad y especificidad son perfectas.

Aij = N individuosij / N individuosi

Bij = N sitiosij / N sitiosj

IndVal ij= Aij * Bij * 100

Resultados

Riqueza Total

• 1500 mariposas diurnas

• 13 Familias

• 78 Especies

• 101 Muestras

0

10

20

30

40

50

60

Nym

phalid

ae

Hesp

eriid

ae

Pie

ridae

Pap

ilionid

ae

Danai

dae

Acra

eidae

Helic

oniidae

Sat

yridae

Ithom

iidae

Rio

dinid

ae

Libyt

hidae

Lycaen

idae

Morp

hidae

Familias

%

Riqueza relativa % Captura relativa de individuos%

Riqueza por zona de estudio

0

10

20

30

40

50

60

70

Zona No Perturbada Zona Intermedia Zona Perturbada

Nº Especies

0

5

10

15

20

25

30

Nº Individuos

Riqueza Ab Re

Zona Nº Capt. Ab Re Riqueza

ZNP 985 25 34

ZI 64 5 17

ZP 451 9 66

Riqueza de mariposas diurnas en

P. N. Calilegua

177

218

0

50

100

150

200

250

Riqueza Anterior Riqueza Actual

Especies

Estacionalidad de los registros

0

50

100

150

200

250

300

Invierno Primavera Verano Otoño

Nº Individuos

Riqueza Ab Re c/Pritwittzya Ab Re s/Pritwittzya

Estimadores No Paramétricos

• Según los estimadores más usados, con el estudio se logró

muestrear entre un 59 y un 71% del número de especies esperadas

para la zona.

ZNP ZI ZP

Riqueza Encontrada 34 17 66

Riqueza Esperada

Jack 1 52,5 65 26,2 65 93,4 71

CHAO 2 57,8 59 27,4 62 96,8 68

Índices de Diversidad

Zona

Intermedia

Zona Perturbada Zona No

Perturbada

Riqueza 17 66 34

Shannon 2,6 3,54 0,96

Equitatividad 0,92 0,84 0,27

Diversidad Beta

Índices P-NP P-I NP-I

Similitud de Jaccard 0,44 0,29 0,27

Complementariedad 0,7 0,78 0,63

Especies compartidas 10 2 1

Especies Bioindicadoras

Según el Método del IndVal, de las 78 especies encontradas en el área de

estudio

19 sp Bioindicadoras

23 sp Detectoras

Zona Bioindicadoras Especies Detectoras Especies

ZNP 2 Prittwitzya hymenaea

Morpho helenor

5 Hamadryas februa

Hypna clymnestra

Papilio hectorides

ZI 2 Ypthimoides modesta

Viola minor

2 Anaea appias

Mechanitis lysima

ZP 15 Phyciodes saladillensis

Leptotes cassius,

Eurema albula Eurema deva

Heliconius erato Chlosyne lacinia

Callicore sorana

16 Heliopetes omrina

Anteos clorinde

Colias cynops

Achloydes thraso

Vanessa braziliensis

Phyciodes angusta

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

Zona No Perturbada Zona Intermedia Zona Perturbada

Ab Re

Morpho helenor

Discusión

• Esta investigación permitió obtener los primeros datos del usopotencial de mariposas diurnas como bioindicadores en zonas conactividad petrolera en nuestro país.

• Los Índices de Diversidad señalan a la Zona Perturbada como lamás diversa de las tres áreas, pudiendo considerarse a la mismacomo un sitio con un régimen de perturbaciones intermedias bajo laHipótesis de Disturbios de Connell (1978).

• Especies Bioindicadoras: Se determinó que el ensamble de especies de

mariposas varía al incrementarse el grado de perturbación en el hábitat,

encontrándose 2 especies Bioindicadoras y 5 Detectoras para la ZNP,

siendo estas especies las que deben ser tenidas en cuenta para futuros

monitoreos ambientales, ya que mostrarán reducción en su abundancia

relativa si las perturbaciones se incrementan.

Discusión