Gu a Indicadores Biol Gicos

175
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR UNIVERSIDAD BOLIVARIANA DE VENEZUELA PROGRAMA DE FORMACIÓN DE GRADO EN GESTIÓN AMBIENTAL LOS CHAGUARAMOS – CARACAS UNIDAD CURRICULAR INDICADORES BIOLÓGICOS DE CONTAMINACIÓN AMBIENTAL (ELECTIVA) MODALIDAD: CURSO INTEGRADO HORAS A LA SEMANA: 6 HORAS DURACIÓN: 18 SEMANAS Nº DE CRÉDITOS: 3 CRÉDITOS ELABORADO POR: Mayanín J. González G. Lambertys Belisario Modificado (Octubre de 2006): Mayanín J. González G.

Transcript of Gu a Indicadores Biol Gicos

Page 1: Gu a Indicadores Biol Gicos

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR

UNIVERSIDAD BOLIVARIANA DE VENEZUELAPROGRAMA DE FORMACIÓN DE GRADO

EN GESTIÓN AMBIENTALLOS CHAGUARAMOS – CARACAS

UNIDAD CURRICULAR INDICADORES BIOLÓGICOS DE CONTAMINACIÓN

AMBIENTAL

(ELECTIVA)

MODALIDAD: CURSO INTEGRADO

HORAS A LA SEMANA: 6 HORAS

DURACIÓN: 18 SEMANAS

Nº DE CRÉDITOS: 3 CRÉDITOS

ELABORADO POR: Mayanín J. González G.

Lambertys Belisario

Modificado (Octubre de 2006):Mayanín J. González G.

Lambertys BelisarioAlfredo Arteaga

Gioconda Briceño

CARACAS, JUNIO DE 2005

Page 2: Gu a Indicadores Biol Gicos

Página.- Introducción………………………………….....…….......3.- Competencias Generales………………….....……........6.- Programa………………………………………................7.- Planificación del Curso………………………......….......8.- Presentación: Semana 1……………………...........….10.- Semana 2………………………………………..............11.- Semana 3………………………………………..........…35.- Semana 4………………………………………..........…44.- Semana 5………………………………………....…...…71.- Semana 6…………………………………….....……..…84.- Semanas 7 y 8……………………………………..........86.- Semanas 9 y 10…………………………………............92.- Semanas 11 y 12………………………………......…....99.- Semanas 13,14,15,16 y 17……………………….......102.- Cierre y Evaluación: Semana 18………………..........104.- Referencias Bibliográficas……………………….........105.- Lecturas Complementarias:

.- Líquenes como bioindicadores de contaminación atmosférica en la ciudad de San José: evaluación de 20 años de datos................................................106 .- Indicadores biológicos de ecosistemas marinos de fondos blandos y su importancia en los programas de monitoreo ambiental........................113

ÍNDICE GENERAL

2

Page 3: Gu a Indicadores Biol Gicos

El presente material fue elaborado para orientar al estudiante que comienza el segundo año del Programa de Formación de Grado en Gestión Ambiental. El desarrollo de los contenidos programáticos presentes en esta Unidad Curricular, incorpora los objetivos y actividades necesarios que permiten la investigación a través del uso de una bibliografía básica y la utilización de estrategias de aprendizaje.

La guía didáctica estará desglosada por unidades, temas y contenidos a tratar. Cada contenido tiene actividades previas que deben realizarse antes del encuentro con el/la docente y actividades de contenido para desarrollar con el grupo. Las sesiones de trabajo estarán centradas en actividades, lo que requiere de una amplia participación y compromiso por parte del estudiante. Se incorpora en ella la bibliografía y las páginas de las lecturas a consultar. Las actividades que se realizarán están estrechamente vinculadas con la Unidad Curricular Proyecto II.

  La guía ha sido diseñada con el objetivo expreso de que el estudiante administre su aprendizaje. Él o la docente tendrá dos sesiones semanales con los y las estudiantes a fin de esclarecer dudas y problemas que el estudiante encuentre durante la lectura de los textos o bien en la realización de las actividades. Asimismo esta sesión tendrá el propósito de establecer el encuadre teórico para el desarrollo del tema por parte del estudiante.

 SUGERENCIAS METODOLÓGICAS PARA EL O LA ESTUDIANTE:

  Se sugiere revisar cada uno de los tema con el fin de obtener un panorama general de los contenidos a tratar antes de los momentos de aprendizajes y realizar sus actividades previas.

  Es recomendable que las lecturas se lleven a cabo considerando las palabras que se desconozcan sus significados, con el fin de obtener notas personales sobre lo que es importante destacar en cada lectura.

Es importante que cada una de las actividades comprendidas en los diferentes temas las realice con el fin de consolidar lo aprendido.

  Recuerda hacer otras revisiones bibliográficas extras de las recomendadas en esta guía, para nutrir la discusión en grupo.

Para la efectividad de la adquisición de tus destrezas y habilidades se te recomienda realizar las actividades en grupo de trabajo.

3

INTRODUCCIÓN

Page 4: Gu a Indicadores Biol Gicos

EVALUACIÓN:

La evaluación será realizada de manera formativa a través del uso de la autoevaluación y la heteroevaluación (incluyendo la coevaluación del estudiante), principalmente de los procesos. La realización de las actividades pautadas serán evaluadas por medio de instrumentos cualitativos (escalas de estimación, listas de cotejos, entre otros) y cuantitativos (ponderaciones, escalas de puntajes, entre otros).

  Finalmente y como parte de la evaluación se calificarán las actividades con base en los siguientes criterios:

 • Precisión en los conceptos tratados• Comprensión general y particular de los contenidos trabajados• Redacción y ortografía cuando se deba presentar el trabajo por escrito• Trabajo en equipo

Cada uno de estos tópicos serán promediados para la calificación por tema en y posterior calificación final, en una escala del 1 al 20 puntos.

 INFORMACIÓN GENERAL DE LA UNIDAD CURRICULAR ELECTIVA INDICADORES BIOLÓGICOS EN LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL.

 

La unidad curricular electiva “Indicadores Biológicos de Contaminación Ambiental”, permitirá que el (la) estudiante maneje los conceptos, criterios y características de los indicadores biológicos que son utilizados como herramienta en el monitoreo y control de deterioro ambiental a nivel local, regional y mundial; obteniendo el conocimiento, la actitud y la habilidad para el estudio y evaluación de sistemas ambientales (acuáticos y terrestres), de manera integral.

La técnica de los indicadores biológicos se basa en la sensibilidad que presentan algunas especies o variedades de seres vivos a ciertos contaminantes, que permiten identificar la presencia de estos y vigilar su evolución. El deterioro ecológico se expresa en la distribución desigual de las riquezas, concentración de la población en centros urbanos y el uso no sostenible de los recursos naturales. Ello ha ocasionado la aparición y agudización de problemas específicos, tales como la deforestación, el deterioro de los suelos, la emisión descontrolada de partículas y gases, la inadecuada disposición de desechos sólidos, la contaminación de cuerpos agua y la pérdida acelerada de la biodiversidad. La Constitución de la República Bolivariana de Venezuela, en sus artículos 127 señala que: “.Es una obligación fundamental del Estado, con la activa participación de la sociedad, garantizar que la población se desenvuelva en un ambiente libre de

4

Page 5: Gu a Indicadores Biol Gicos

contaminación, en donde el aire, el agua, los suelos, las costas, el clima, sean especialmente protegidos, de conformidad con la ley...” y el artículo 129 “...Todas las actividades susceptibles de generar daños a los ecosistemas deben ser previamente acompañadas de estudio de impacto ambiental y sociocultural...”

En la actualidad, nuestra situación ambiental se encuentra marcada por procesos de deterioro y perturbación derivados de la aplicación de un modelo inadecuado de desarrollo basado en la dominación, la explotación y el desequilibrio. En este marco, graves problemas ecológicos y asimetrías sociales estructurales se asocian de manera íntima poniendo en riesgo el futuro de nuestro patrimonio natural y el de la propia sociedad venezolana.

Resulta de sumo interés contar con parámetros biológicos que puedan ser empleados en forma rápida y sencilla y que evidencien alteraciones en los ecosistemas, inducidos por cambios climáticos, prácticas de manejo, polución, etc. La presente Unidad Curricular se imparte como respuesta a la demanda real de métodos integradores, eficaces y económicos de evaluación de la calidad ambiental, como son los indicadores biológicos (bioindicadores, biomonitores, biosensores y biomarcadores).

Es por esto, que el profesional que se está formando logrará conocer, interpretar, respetar, valorar, proteger, explicar y abordar con criterios científicos, tecnológicos y éticos las situaciones socioambientales en donde se encuentre, utilizando los indicadores biológicos como parte las herramientas, procedimientos y los conocimientos más acordes para la toma de decisiones junto con las comunidades.

5

Page 6: Gu a Indicadores Biol Gicos

PROPÓSITO DE LA UNIDAD CURRICULAR

Formar un profesional con habilidades y destrezas que le permitan evaluar afectaciones en sistemas ambientales a partir de indicadores biológicos.

COMPETENCIAS DE LA UNIDAD CURRICULAR

1.- Conocimiento sobre los aspectos generales y procedimientos de los indicadores biológicos.

2.- Adquisición de habilidades para el uso de indicadores biológicos.3.- Comprensión del uso de los indicadores biológicos para evaluar situaciones ambientales.

INDICADORES DE EVALUACIÓN

1.1.- Elabora los conceptos de contaminación, toxicidad y calidad ambiental.1.2.- Clasifica y distingue los tipos de contaminación a nivel local.1.3.- Enuncia y explica los parámetros que determinan la contaminación.1.4.- Elabora el concepto y los tipos de los indicadores biológicos.1.5.- Caracteriza los indicadores biológicos.1.6.- Clasifica los indicadores biológicos.1.7.- Explica los criterios a considerar en un organismo como un indicador biológico.1.8.- Explica los parámetros determinados con los indicadores biológicos.1.9.- Explica la importancia de los indicadores biológicos.2.1.- Explica la utilidad de los indicadores biológicos.2.2.- Usa un organismo vivo como un indicador biológico.2.3.- Detecta contaminación en el ambiente con el uso de indicadores biológicos.3.1.- Analiza casos en donde se aplique los indicadores biológicos en la

contaminación del aire, agua y suelo a nivel local, regional y mundial.

6

COMPETENCIAS GENERALES

Page 7: Gu a Indicadores Biol Gicos

TEMA I

GENERALIDADES SOBRE LOS INDICADORES BIOLÓGICOS

Contenido:

Contaminación, toxicidad y Calidad Ambiental: conceptos, clasificaciones, parámetros que las determinan. Concepto y tipos de Indicadores Biológicos.Características de los Indicadores Biológicos.Criterios para considerar un organismo como un indicador biológicoUtilidad de los indicadores biológicos.Clasificaciones de los indicadores biológicos: a) Taxonómica, b) Según el tipo de ecosistema: acuático y terrestre (Microbiológicos: bacterias, hongos, Fitoplanctónicos, Zooplanctónicos, Algas bénticas, líquenes, Micrófitos acuáticos, Macroinvertebrados Bentónicos y Vertebrados).Parámetros más comunes determinados con los Indicadores Biológicos.Importancia de los Indicadores Biológicos.

TEMA IIAPLICACIÓN DE LOS INDICADORES BIOLÓGICOS EN LA

CONTAMINACION A NIVEL LOCAL

Contenido:Indicadores biológicos de la contaminación del agua.Indicadores biológicos de la contaminación del aire. Indicadores biológicos de la contaminación de suelos.

TEMA III

ESTUDIOS DE CASOS A NIVEL REGIONAL Y MUNDIAL.

Contenido:

Aplicación de los indicadores biológicos para la evaluación de sistemas ambientales (acuáticos y terrestres).

7

PROGRAMA

Page 8: Gu a Indicadores Biol Gicos

SEMANA TEMA CONTENIDO1 Introducción al

programa Presentación

2 Tema I:Generalidades sobre

los indicadores biológicos

Contaminación, Toxicidad y Calidad Ambiental: conceptos, clasificaciones, parámetros que las determinan.

3 Tema I Concepto y tipos de Indicadores Biológicos.

Características de los Indicadores Biológicos.

4 Tema I Criterios para considerar un organismo como un indicador biológico.Utilidad de los indicadores biológicos.

5 Tema I Clasificaciones de los indicadores biológicos: a) Taxonómica, b) Según el tipo de ecosistema: acuático y terrestre (Microbiológicos: bacterias, hongos, Fitoplanctónicos, Zooplanctónicos, Algas bénticas, líquenes, Micrófitos acuáticos, Macroinvertebrados Bentónicos y Vertebrados).

6 Tema I Parámetros más comunes determinados con los Indicadores Biológicos.Importancia de los Indicadores Biológicos.

7 Tema II:Aplicación de los

indicadores biológicos en la contaminación a

nivel local

Indicadores biológicos de la contaminación del agua.

8 Tema II

Continuación sobre los indicadores biológicos de la contaminación del agua.

9 Tema II Indicadores biológicos de la contaminación del aire.

10 Tema II

Continuación sobre los indicadores biológicos de la contaminación del aire.

8

PLANIFICACIÓN DEL CURSO

Page 9: Gu a Indicadores Biol Gicos

11 Tema II

Indicadores biológicos de la contaminación de los suelos.

12 Tema II

Continuación sobre los indicadores biológicos de la contaminación de los suelos.

13 Tema III: Estudios de casos a

nivel regional y mundial.

Aplicación de los indicadores biológicos en sistemas ambientales (acuáticos y terrestres).

14 Tema III

Análisis de casos con la aplicación de indicadores biológicos.

15 Tema III

Análisis de casos con la aplicación de indicadores biológicos.

16 Tema III:

Análisis de casos con la aplicación de indicadores biológicos.

17 Tema III

Análisis de casos con la aplicación de indicadores biológicos.

18 Diálogo de saberes Evaluación y cierre

9

Page 10: Gu a Indicadores Biol Gicos

El objetivo de la presentación en la primera semana del momento de encuentro entre el/la docente y los/las estudiantes es iniciar el proceso de aprendizaje a través del conocimiento del programa de la Unidad Curricular Electiva “Indicadores Biológicos de contaminación Ambiental” y el diálogo efectivo aclarando normas o pautas en la planificación y evaluación del grupo de trabajo, así como también estrechar vínculos a través de actividades de conocimiento o reconocimiento del otro.

Actividad 1.- Presentación del docente, revisión de expectativas, motivaciones, sondeo de realidades socioculturales y biológicas de los y las estudiantes y del docente a través de una dinámica de grupo.

Actividad 2.- Presentación del programa y las guía de estudio. Realizar orientaciones generales sobre planificación y evaluación.

Actividad 3.- Indicaciones sobre las asignaciones a elaborar por los y las estudiantes para el próximo encuentro.

10

PRESENTACIÓN

Page 11: Gu a Indicadores Biol Gicos

TEMA IGENERALIDADES SOBRE LOS INDICADORES BIOLÓGICOS

CONTENIDO A TRATAR:Contaminación, Toxicidad y Calidad Ambiental: conceptos, clasificaciones, parámetros que las determinan.

ACTIVIDADES PARA EL APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN:Lectura y subrayado de ideas principales y secundarias de material.Significación del tema discutidoElaboración de mapas mentales, mapas conceptuales o esquemasConstrucción de conceptosGeneración de preguntas y respuestasElaboración de un informeElaboración de cuadrosVisita a la comunidad

11

Page 12: Gu a Indicadores Biol Gicos

Contaminantes y contaminaciónTomado de: Impacto ambiental en agrosistemas. (2003). Giuffré, Lidia.

A fines de la década del ochenta, muchas organizaciones del mundo respondieron al surgimiento de la conciencia medioambiental. La identificación y evaluación de los efectos o impactos ambientales resulta de gran importancia para el conocimiento de las interacciones de cualquier organización con el entorno. En nuestro caso nos ocuparemos de los efectos que puedan resultar en una contaminación de suelos agrícolas, causados por fenómenos naturales o antrópicos. Tanto las empresas agropecuarias o relacionadas con el agro, o cualquier tipo de organizaciones, empresas o emprendimientos que impacten en forma negativa el recurso natural suelo, deberían tener en cuenta sistemas de gestión ambiental que aseguren el mantenimiento ecológico de este capital natural.

La contaminación constituye uno de los aspectos más problemáticos en la degradación de los suelos. La calidad de un suelo, es decir, su capacidad para desarrollar una serie de funciones, puede verse afectada negativamente por la contaminación.

Las definiciones de la contaminación y los contaminantes son problemáticas en varios sentidos. Parte del problema es acordar cuál es el uso aceptable de un material. De acuerdo a Pierzynski (1994), para parte de la comunidad, un pesticida podría ser aceptable siempre que su efecto sea sólo el esperado, mientras para otras personas el uso de pesticidas es siempre inaceptable. En el primer caso un pesticida es un contaminante sólo si ocurren efectos colaterales desfavorables, en el segundo, siempre es un contaminante.

Existen además diversas actitudes hacia los niveles de contaminación aceptables, que pueden variar desde no aceptar ningún nivel detectable (actitud ecocéntrica), hasta permitir un nivel que no dañe a mi persona (actitud egocéntrica).

Otro problema es la distinción entre fuentes naturales y antropogénicas.

Un volcán que libera material particulado y gases que pueden alterar la vegetación y los suelos, puede no ser considerado contaminante por su origen natural, pero en general se aceptará para los contaminantes tanto un origen natural como antropogénico.

Contaminante: todo compuesto químico o material que se encuentra fuera de su lugar de origen, o está presente en concentraciones mayores que las normales, que tiene efectos adversos en cualquier organismo.

Contaminación: cualquier cambio indeseable en las características del aire, agua, suelo o alimento que afecte negativamente la salud, supervivencia o actividades de humanos u otros organismos vivos.

12

Page 13: Gu a Indicadores Biol Gicos

Contaminación del Suelo

Desde el punto de vista de la calidad del suelo, puede considerarse la siguiente definición:

Contaminación del suelo: es la concentración de un elemento o material a partir de la cual se producen efectos desfavorables que se traducen en una pérdida de aptitud para el uso, o que hacen no utilizable el suelo a no ser que se lo someta a tratamientos previos.

Los términos contaminación y polución son tomados frecuentemente como sinónimos, aunque existen diferencias sutiles entre ellos.

Los contaminantes que llegan al suelo pueden provenir por transferencia a partir de otros cuerpos receptores, como puede observarse en el Cuadro N° 1.

Cuadro N°1. Clasificación de los contaminantes y medio impactado(Adaptado de Pierzynski, (1994).

Categoría Medio

Suelo Agua AireHidrocarburos * * *Lluvia ácida * * *Metales pesados * * *Nutrientes * * *Pesticidas * * *Radionucleidos * * *Residuos * * *Salinidad y Sodicidad * * *Sedimentos * * *

La contaminación de origen agrícola puede deberse en el uso de productos xenobióticos, cuya utilización puede considerarse habitual en una agricultura basada en el empleo de agroquímicos. Se produce cuando no se respetan las dosis recomendadas, o bien cuando se utilizan productos desaconsejados e incluso prohibidos, lo que ocurre en países en vías de desarrollo donde existen vacíos legales al respecto.

En otros casos, las contaminaciones se producen al querer utilizar el suelo como un depurador natural, realizando aportes que superen su capacidad de aceptación, o por incorporaciones no controladas (por ejemplo de Iodos o aguas residuales, residuos urbanos o industriales).

Las principales fuentes de contaminación potencial de origen agrícola son: pesticidas, actividades ganaderas que pueden aportar al suelo y agua grandes

13

Page 14: Gu a Indicadores Biol Gicos

cantidades de estiércol y orines, riego con aguas de mala calidad, fertilizantes utilizados en forma intensiva y en exceso, movimiento de partículas por erosión, contaminantes atmosféricos. En las explotaciones agropecuarias pueden existir contaminaciones provocadas a partir de ductos, y/o sitios con historial relacionado con depósitos de residuos.

La agricultura origina contaminación difusa, porque sus actividades están extendidas en grandes áreas, lo que dificulta su control.

Los contaminantes del suelo pueden ser inorgánicos, como los metales pesados, u orgánicos. Existen dentro de estos últimos, los productos orgánicos persistentes, de distribución ubicua en la biosfera, y que forman la llamada "Do-cena Sucia". Ellos son, pesticidas: Aldrin, Clordano, DDT, Dieldrin, Endrin, Heptacloro, Mirex, Toxafeno; químicos: PCB's, hexaclorobenceno; o provenien-tes de la combustión industrial: dioxinas y furanos.

Procesos de contaminación del suelo

El suelo, en su capa no saturada y hasta la freática, actúa de filtro y de reac-tor. En él tienen lugar una serie de procesos físicos, químicos y biológicos con una clara incidencia sobre el comportamiento de los contaminantes en el suelo:

. Procesos de transferencia o transporte

. Fenómenos de superficie: adsorción

. Formación de complejos y quelatos

. Transformaciones y degradaciones por microorganismos y mesofauna

. Absorción por las plantas

Estos procesos dan lugar a cambios en los componentes incorporados al suelo, y su balance determina el nivel de contaminación resultante.

Los principales factores edáficos a considerar en la transferencia son:

Velocidad de infiltración: determina la entrada en el suelo.

Conductividad hidráulica: determina la velocidad de transferencia.

Capacidad de retención: determina el vertido que es capaz de almacenar un determinado espesor de suelo.

La retención de polutantes iónicos, no fónicos o complejos en la superficie del suelo es resultado de procesos fisicoquímicos, reacciones químicas con la fase sólida y retención mecánica en los poros.

Efectos desfavorables de la contaminación

14

Page 15: Gu a Indicadores Biol Gicos

Destrucción del poder de autodepuración por procesos de regeneración biológica normales al haberse superado la capacidad de aceptación del suelo. Se ven afectados los ciclos biogeoquímicos de los elementos y la función del suelo como biofiltro.Disminución cualitativa y cuantitativa del crecimiento normal de los micro-organismos del suelo, o bien alteración de su biodiversidad, lo que hace aumentar la fragilidad del sistema.Disminución de los rendimientos de los cultivos con posibles cambios en la composición de los productos, con riesgo para la salud de los consu-midores, al entrar determinados elementos en la cadena trófica.Contaminación de aguas superficiales y freáticas por procesos de transferencia. Se alcanzan concentraciones superiores a las consideradas aceptables.Disminución de las funciones de soporte de actividades de recreación. Los espacios contaminados presentan problemas de salubridad para los usuarios.

El suelo presenta una cierta capacidad buffero tampón frente a los con-taminantes incorporados, por eso el efecto de los mismos se manifiesta luego de un tiempo.

Dada la facilidad de transmisión de contaminantes del suelo a otros medios como el agua o la atmósfera, serán éstos los que generen efectos nocivos, aún siendo el suelo el responsable indirecto del daño.

En el suelo podrán llevarse a cabo fenómenos de atenuación física, quí-mica y biológica.

Todos los compuestos de origen biogénico son fácilmente degradables por microorganismos, lo que significa que éstos presentan una gran versatilidad en sus capacidades catabólicas. De ahí que el suelo pueda considerarse un depurador natural de los residuos orgánicos.

Los organismos que viven en el suelo descomponen, absorben y degra-dan los contaminantes con mayor eficiencia dependiendo de:

las propiedades del suelolas características del contaminantelos factores relativos al organismo.

Los efectos de un contaminante sobre los organismos edáficos dependen de su biodisponibilidad, que sólo puede medirse en términos de un conta-minante concreto sobre un organismo específico. Es una característica cinética que depende de aquellos aspectos del suelo que controlan la concentración y la movilidad de los distintos elementos y compuestos del suelo.

Debe destacarse que un mismo elemento químico no presenta siempre la misma biodisponibilidad, dependiendo del compuesto de que forme parte.

15

Page 16: Gu a Indicadores Biol Gicos

El poder de autodepuración de un suelo depende de las condiciones del sistema y de las propiedades del contaminante. Las estructuras orgánicas de síntesis, si no se encuentran en la naturaleza, pueden ser consideradas po-tencialmente recalcitrantes, lo que implica un riesgo de acumulación.

Los estudios de contaminación del suelo podrán llevarse a cabo realizando análisis del suelo o de las plantas, lo que permite evaluar el nivel de contami-nación en forma cuantitativa, o bien evaluando la respuesta de las plantas en un suelo que se supone contaminado.

Puede definirse el índice de tolerancia para los vegetales:

IT= Cc / Cn

IT: índice de tolerancia; Cc: crecimiento en suelo contaminado; Cn: crecimiento en suelo normal

El uso de especies indicadoras puede proporcionar una información cua-litativa de la contaminación. Entre los organismos más utilizados en este tipo de estudios se encuentran los líquenes. La actividad de los fitosanitarios en el suelo se evalúa mediante la respuesta de microartrópdos.

Exposición humana a contaminantes del suelo

El componente principal de este diagrama de flujo es la cadena alimentaria humana. Es necesario diferenciar los diversos pasos de un polutante desde la absorción por las plantas hasta llegar al hombre.

Los contaminantes pueden llegar a las aguas y reaplicarse al suelo como

riego, o ser ingeridos directamente. Los animales que pastorean y los niños (hábito de pica) ingieren suelo. Los humanos pueden inhalar partículas de suelo contaminado contenidas en el polvo atmosférico: estas vías de flujo adicionales deben ser consideradas en las regulaciones.

Es fundamental considerar el impacto de los contaminantes ambientales sobre la salud humana. Un ejemplo de ello es el síndrome de sensibilidad química múltiple (MCS), que ha sido descubierto hace pocos años, y se produce como respuesta a una exposición ambiental documentada. Los síntomas son reproducibles, su condición es crónica, produciéndose con bajas exposiciones. Los síntomas mejoran o experimentan regresión cuando se elimina la sustancia irritante.

Se sobreentiende que toda la sociedad industrializada está sometida a una exposición ambiental de fondo a productos químicos, pero también se sabe que existen determinados productos químicos que producen el síndrome MCS: solventes, preservantes de la madera, dioxinas, metales pesados, herbicidas,

16

Page 17: Gu a Indicadores Biol Gicos

bifenilos policromados, y residuos sólidos urbanos.

A través de la cadena trófica, la incidencia de un suelo contaminado puede hacerse más relevante. Los contaminantes del suelo pueden ser absorbidos y acumulados por la vegetación, y pasan a la fauna en dosis muy superiores a las que podrían hacerlo por ingestión de tierra. Cuando estas sustancias son bioacumulables, como es el caso de varios metales pesados y los pesticidas, el riesgo se amplifica al incrementarse las concentraciones de contaminantes a medida que se asciende en la cadena trófica. A través de la carne, la leche y el pescado se pueden presentar intoxicaciones de importancia por una bioacumulación de sustancias tóxicas y persistentes.

Contaminación del aireTomado de: Manual de evaluación de impacto ambiental.(1999). Canter, Larry W.

La «contaminación del aire» puede definirse como la presencia de uno o más contaminantes en la atmósfera exterior, en cantidades y duración tal que pueden ser (o tienden a ser) nocivos para la vida del hombre, plantas o animales, o para la propiedad (materiales), o que pueden interferir con el uso y disfrute de la vida o propiedad, o con la realización del trabajo. Esta definición se refiere al aire exterior o ambiente en comparación con el aire interior o ambiente de trabajo. Este capítulo se centra en analizar la calidad del aire en relación con la atmósfera del ambiente.

La contaminación del aire puede producirse por la presencia de uno o más contaminantes. Ejemplos de algunos contaminantes tradicionales son el dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono, hidrocarburos, ozono, oxidantes, sulfuro de hidrógeno, partículas en suspensión, humos y neblina. Esta lista puede dividirse en dos categorías: gases y partículas. Los gases, como el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno, presentan propiedades de difusión y normalmente son fluidos amorfos que pueden cambiar a estado sólido o líquido por un efecto combinado de aumento de presión y descenso de temperatura. Las partículas representan cualquier materia dispersa, sólida o líquida, en la cual los agregados individuales son más grandes que las moléculas simples (alrededor de 0,0002 micrómetros, µm, de diámetro) pero más pequeños de 500 1um (un micrómetro es 10 -4 cm). La materia particulada con un tamaño menor o igual de 10 µm tiene un interés particular, ya que puede producir efectos sobre la salud humana. Además, las partículas pueden permanecer en la atmósfera desde unos pocos minutos hasta varios meses; las partículas más grandes sedimentan más rápidamente que las pequeñas.

Recientemente han adquirido importancia los «tóxicos del aire» o los contaminantes peligrosos del aire. Son un tipo de compuestos que pueden

17

Page 18: Gu a Indicadores Biol Gicos

estar presentes en la atmósfera y resultar potencialmente tóxicos no sólo para el hombre sino también para todo el ecosistema. En la Ley del Aire Limpio de 1990, la categoría de los tóxicos del aire incluye 189 compuestos químicos específicos que pueden resultar importantes al estudiar los impactos sobre la calidad del aire (Quarles y Lewis, 1990). Este grupo de compuestos representa sustancias típicas del medio ambiente industrial, y tanto ellos como sus estándares de calidad están ajustados a las condiciones atmosféricas externas.

La definición anterior también menciona la cantidad o concentración de contaminante en la atmósfera, y su duración o periodo de aparición asociado. Este es un concepto importante, ya que los contaminantes que están presentes a concentraciones extremadamente bajas y durante cortos periodos de tiempo pueden resultar insignificantes al planificar y realizar un estudio de impacto.

Otros contaminantes y efectos atmosféricos que han adquirido importancia son el smog fotoquímico, la lluvia ácida y el calentamiento global. El «smog fotoquímico» se refiere a la formación de constituyentes oxidantes en la atmósfera, como el ozono, debido a la reacción fotoinducida de los hidrocarburos (o compuestos químicos orgánicos volátiles) y óxidos de nitrógeno. Este fenómeno se observó por primera vez en Los Angeles (California) después de la Segunda Guerra Mundial, y se ha convertido en un importante problema de contaminación atmosférica en Estados Unidos. La «lluvia ácida» se refiere a las reacciones atmosféricas que pueden ocasionar una precipitación con un valor de pH menor que el de las precipitaciones norma les (que es de aproximadamente 5,7 cuando se considera que el dióxido de carbono está en equilibrio). En los últimos años, en Europa central y en algunos países de Escandinavia, así como en Canadá y en el noreste de Estados Unidos, se ha prestado especial atención a las posibles consecuencias de la lluvia ácida sobre el medio ambiente. Los agentes causantes de la formación de la lluvia ácida están asociados con las emisiones de dióxido de azufre y posiblemente con las emisiones de óxidos de nitrógeno, junto con el ácido clorhídrico gaseoso. Desde una perspectiva mundial, las emisiones de dióxido de azufre son los principales precursores de la lluvia ácida.

Otro tema de importancia mundial es la influencia de la contaminación del aire sobre los balances caloríficos de la atmósfera y sobre la absorción o reflexión de la radiación solar incidente. Debido al aumento del nivel de dióxido de carbono y otros compuestos carbonados en la atmósfera, la superficie de la tierra ha empezado a mostrar mayores temperaturas, y esto, a su vez, puede implicar el cambio de las condiciones climáticas en todo el mundo.

Fuentes de contaminantes atmosféricos

Las fuentes de contaminantes atmosféricos pueden clasificarse desde distintas perspectivas, incluyendo el tipo de fuente, su frecuencia

18

Page 19: Gu a Indicadores Biol Gicos

de aparición y distribución espacial, y los tipos de emisiones.

La caracterización del tipo de fuente puede realizarse de acuerdo a su origen natural o por la actividad del hombre. Las «fuentes naturales» incluyen el polen de las plantas, polvo transportado por el viento, erupciones volcánicas e incendios forestales producidos por rayos. Las «fuentes de origen humano» incluyen los vehículos de transporte, procesos industriales, centrales eléctricas, actividades de la construcción y actividades de adiestramiento militar.

La caracterización de las fuentes según el número y distribución espacial incluye categorías como fuentes sencillas o puntuales (estacionarias), fuentes zonales o múltiples (estacionarias o móviles) y fuentes lineales. Las «fuentes puntuales» son características de las emisiones de contaminantes de chimeneas de procesos industria-les, así como de chimeneas de instalaciones de combustión. Las «fuentes zonales» incluyen el tráfico de vehículos, emisiones de polvo pasajero procedentes de pilas de material de reserva o de la construcción, o de actividades de adiestramiento militar en amplias zonas geográficas. En la Figura 6.1 se describen las categorías que pueden usarse para analizar las fuentes de contaminantes atmosféricos en una zona geográfica determinada.

Efectos de los contaminantes atmosféricos

Los efectos de la contaminación del aire también pueden dividirse en distintas categorías, que abarcan los efectos relacionados con la salud y los asociados con el deterioro de la propiedad o materiales o con la disminución de las características estéticas de la atmósfera. Ejemplos de efectos sobre la salud humana incluyen irritaciones oculares, dolores de cabeza y dificultades respiratorias. Las plantas y cultivos han estado sometidos a las consecuencias indeseables de la contaminación atmosférica, produciéndose formas de crecimiento anormales, decoloración o moteado de las hojas y muerta. Los animales como el ganado han sido objeto de las consecuencias indeseables de los fluoruros de la atmósfera. El deterioro de la propiedad y los materiales incluyen la devaluación de la propiedad debido a los olores, deterioro de los materiales como las estatuas de hormigón y decoloración de las superficies pintadas de los coches, edificios y puentes. Los efectos estéticos incluyen la reducción de visibilidad, la decoloración del aire, el smog fotoquímico relacionado con la interrupción del tráfico en los aeropuertos y los aspectos molestos de los olores y el polvo.

19

Page 20: Gu a Indicadores Biol Gicos

TABLA 6.1. Estándares nacionales de calidad del aire ambiente (NAAQS)

Primario(relacionado con la salud)

Secundario(relacionado con el bienestar)

Conta- Tipo Concentración Tipo Concentra ción

minante de media del estándar de media del

estándara

CO 8 horasb 9 ppm No existe estándar secundario

(10 mg/m3)

1 horab 35 ppm(40 mg/m3)

No existe estándar secundario

NO2 Media aritmética anual

0,053 ppm El mismo que el estándar primario

(100 p.g/m')

03 Máximo diario 0,12 ppm El mismo que el estándar primario

media de 1 hora` (235 tg/m3)

Pb Máxima media cuatrimestral

1,5 µg/m3 El mismo que el estándar primario

MP-10 Media aritmética anuald

50 p,g/m3 El mismo que el estándar primario

SO2

24 horasd

Media aritmética 150 lag/m3

80 lag/m3

El mismo que el estándar primario

(0,03 ppm) (0,50 ppm)

24 horasb 365 tg/m3

a El valor entre paréntesis es aproximadamente una concentración equivalente.

b No debe superarse más de una vez al año.

c El estándar se consigue cuando el número esperado de días por calendario anual con concentraciones medias horarias máximas por encima de 0,12 ppm son iguales o menores que 1, según se determina en el Apéndice H de los NAAQS para el ozono en el Código de Reglamentaciones Federales.

d Los estándares para partículas utilizan la MP-10 (partículas menores de 10 t de diámetro) como indicador de contaminación. El estándar anual se consigue cuando la concentración esperada de la media aritmética anual es menor o

20

Page 21: Gu a Indicadores Biol Gicos

igual a 50 .tg/m3; el estándar de las 24 horas se consigue cuando el número esperado de días por calendario anual con concentraciones por encima de 150 Rg/m3 es igual o menor a I, según se determina en el Apéndice K de los NAAQS para la MP en el Código de Reglamentaciones Federales.

Fuente: EPA, 1992, pág. 3.

Contaminación del Agua

Tomado de: Internet: http://html.rincondelvago.com/contaminacion-del-agua_11.html

El agua al caer con la lluvia por enfriamiento de las nubes arrastra impurezas del aire. Al circular por la superficie o a nivel de capas profundas, se le añaden otros contaminantes químicos, físicos o biológicos.

Hay pues una contaminación natural, pero al tiempo puede existir otra muy notable de procedencia humana, por actividades agrícolas, ganaderas o industriales, que hace sobrepasar la capacidad de autodepuración de la naturaleza.

La contaminación del agua es incorporación al agua de materias extrañas como microorganismos, productos químicos, residuos industriales y de otros tipos, o aguas residuales. Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendidos.

PRINCIPALES CONTAMINANTES DEL AGUA

Los contaminantes más frecuentes de las aguas son: materias orgánicas y bacterias, hidrocarburos, desperdicios industriales, productos pesticidas y otros utilizados en la agricultura, productos químicos domésticos y desechos radioactivos. Lo más grave es que una parte de los derivados del petróleo son arrojados al mar por los barcos o por las industrias ribereñas y son absorbidos por la fauna y flora marinas que los retransmiten a los consumidores de peces, crustáceos, moluscos, algas, etc..

Los principales contaminantes del agua son los siguientes: Agentes patógenos.- Bacterias, virus, protozoarios, parásitos que

entran al agua provenientes de desechos orgánicos. Desechos que requieren oxígeno.- Los desechos orgánicos pueden

ser descompuestos por bacterias que usan oxígeno para biodegradarlos. Si hay poblaciones grandes de estas bacterias, pueden agotar el oxígeno del agua, matando así las formas de vida acuáticas.

Sustancias químicas inorgánicas.- Acidos, compuestos de metales tóxicos (Mercurio, Plomo), envenenan el agua.

Los nutrientes vegetales pueden ocasionar el crecimiento excesivo de plantas acuáticas que después mueren y se descomponen, agotando el

21

Page 22: Gu a Indicadores Biol Gicos

oxígeno del agua y de este modo causan la muerte de las especies marinas (zona muerta).

Sustancias químicas orgánicas.- Petróleo, plásticos, plaguicidas, detergentes que amenazan la vida.

Sedimentos o materia suspendida.- Partículas insolubles de suelo que enturbian el agua, y que son la mayor fuente de contaminación.

Sustancias radiactivas que pueden causar defectos congénitos y cáncer.

Calor.- Ingresos de agua caliente que disminuyen el contenido de oxígeno y hace a los organismos acuáticos muy vulnerables.

Contaminantes Líquidos

Los contaminantes en forma líquida provienen de las descargas de desechos domésticos, agrícolas e industriales en las vías acuáticas, de terrenos de alimentación de animales, de terrenos de relleno sanitario, de drenajes de minas y de fugas de fosas sépticas. Estos líquidos contienen minerales disueltos, desechos humanos y de animales, compuestos químicos sintéticos y materia coloidal y en suspensión.

Contaminantes Sólidos

Entre los contamiantes sólidos se encuentran arena, arcillas, tierra, cenizas, materia vegetal agrícola, grasas, brea, papel, hule, plásticos, madera y metales.

Contaminantes físicos. Afectan el aspecto del agua y cuando flotan o se sedimentan interfieren con la flora y fauna acuáticas. Son líquidos insolubles o sólidos de origen natural y diversos productos sintéticos que son arrojados al agua como resultado de las actividades del hombre, así como, espumas, residuos oleaginosos y el calor (contaminación térmica). Contaminantes químicos. Incluyen compuestos orgánicos e inorgánicos disueltos o dispersos en el agua. Los contaminantes inorgánicos son diversos productos disueltos o dispersos en el agua que provienen de descargas domésticas, agrícolas e industriales o de la erosión del suelo. Los principales son cloruros, sulfatos, nitratos y carbonatos. También desechos ácidos, alcalinos y gases tóxicos disueltos en el agua como los óxidos de azufre, de nitrógeno, amoníaco, cloro y sulfuro de hidrógeno (ácido sulfhídrico). Gran parte de estos contaminantes son liberados directamente a la atmósfera y bajan arrastrados por la lluvia. Esta lluvia ácida, tiene efectos nocivos que pueden observarse tanto en la vegetación como en edificios y monumentos de las ciudades industrializadas.

Los contaminantes orgánicos

También son compuestos disueltos o dispersos en el agua que provienen de desechos domésticos, agrícolas, industriales y de la erosión del suelo. Son desechos humanos y animales, de rastros o mataderos, de procesamiento de

22

Page 23: Gu a Indicadores Biol Gicos

alimentos para humanos y animales, diversos productos químicos industriales de origen natural como aceites, grasas, breas y tinturas, y diversos productos químicos sintéticos como pinturas, herbicidas, insecticidas, etc. Los contaminantes orgánicos consumen el oxígeno disuelto en el agua y afectan a la vida acuática (eutroficación).

Las concentraciones anormales de compuestos de nitrógeno en el agua, tales como el amoniaco o los cloruros se utilizan como índice de la presencia de dichas impurezas contaminantes en el agua. Contaminates biológicos

Incluyen hongos, bacterias y virus que provocan enfermedades, algas y otras plantas acuáticas. Algunas bacterias son inofensivas y otras participan en la degradación de la materia orgánica contenida en el agua.

Ciertas bacterias descomponen sustancias inorgánicas. La eliminación de los virus que se transportan en el agua es un trabajo muy difícil y costoso.

OTRAS FORMAS DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA

Sedimentos

Son partículas de suelo o sólidos de basura que se acumulan en el fondo de depósitos o corrientes de agua. Otras partículas no forman sedimentos: flotan cerca de la superficie enturbiando el agua y obstaculizando la penetración de la luz. Como la fotosíntesis llevada a cabo por algas y otras plantas requiere de esa luz, al no producirse, dicha fotosíntesis causa el decaimiento, no sólo de algas y plantas sino de los organismos que se alimentan de ellas. Si los sedimentos acarrean sustancias tóxicas, pueden producir, a través de las cadenas alimentarIas, la muerte de varios de los organismos acuáticos.

Aguas a elevadas temperaturas

Los procesos industriales producen en numerosos casos aguas a elevadas temperaturas. Cuando éstas llegan a canales, ríos, lagos o mares causan varios efectos químicos, físicos y biológicos. Uno de los más graves es la descomposición del agua, agotando el oxígeno que ésta contiene.

El aumento notable de la temperatura del agua afecta, además, los ciclos reproductivos, la digestión y la respiración de los organismos que habitan las aguas y cuando la temperatura es demasiado elevada, los peces mueren.

23

Page 24: Gu a Indicadores Biol Gicos

FUENTES CONTAMINANTES

Fuentes Puntuales Y No Puntuales

Las fuentes puntuales descargan contaminantes en localizaciones específicas a través de tuberías y alcantarillas. Ej: Fábricas, plantas de tratamiento de aguas negras, minas, pozos petroleros, etc.

Las fuentes no puntuales son grandes áreas de terreno que descargan contaminantes al agua sobre una región extensa. Ej: Vertimiento de sustancias químicas, tierras de cultivo, lotes para pastar ganado, construcciones, tanques sépticos.

La principal fuente no puntual de la contaminación del agua en la agricultura. Los agricultores pueden reducir drásticamente el vertimiento de fertilizantes en las aguas superficiales y la infiltración a los acuíferos, no usando cantidades excesivas de fertilizantes. Además deben reducir el uso de plaguicidas.

CONTAMINACIÓN DE RÍOS Y LAGOS

Las corrientes fluviales debido a que fluyen se recuperan rápidamente del exceso de calor y los desechos degradables. Esto funciona mientras no haya sobrecarga de los contaminantes, o su flujo no sea reducido por sequía, represado, etc.

Contaminación Orgánica.- En los lagos, rebalses, estuarios y mares, con frecuencia la dilución es menos efectiva que en las corrientes porque tienen escasa fluencia, lo cual hace a los lagos más vulnerables a la contaminación por nutrientes vegetales (nitratos y fosfatos) (eutroficación).

CONTAMINACIÓN DEL OCÉANO

El océano es actualmente el "basurero del mundo", lo cual traerá efectos negativos en el futuro.

La mayoría de las áreas costeras del mundo están contaminadas debido sobretodo a las descargas de aguas negras, sustancias químicas, basura, desechos radiactivos, petróleo y sedimentos. Los mares más contaminados son los de Bangladesh, India, Pakistán, Indonesia, Malasia, Tailandia y Filipinas.

Delfines, leones marinos y tortugas de mar, mueren cuando ingieren o se quedan atrapados por tazas, bolsas, sogas y otras formas de basura plástica arrojadas al mar.

24

Page 25: Gu a Indicadores Biol Gicos

Contaminación Con Petróleo

Los accidentes de los buque-tanques, los escapes en el mar (petróleo que escapa desde un agujero perforado en el fondo marino), y petróleo de desecho arrojado en tierra firme que termina en corrientes fluviales que desembocan en el mar.

Efectos De La Contaminación Con Petróleo

Depende de varios factores; tipos de petróleo (crudo o refinado), cantidad liberada, distancia del sitio de liberación desde la playa, época del año, temperatura del agua, clima y corrientes oceánicas. El petróleo que llega al mar se evapora o es degradado lentamente por bacterias. Los hidrocarburos orgánicos volátiles del petróleo matan inmediatamente varios animales, especialmente en sus formas larvales.

Otras sustancias químicas permanecen en la superficie y forman burbujas flotantes que cubren las plumas de las aves que se zambullen, lo cual destruye el aislamiento térmico natural y hace que se hundan y mueran.

Los componentes pesados del petróleo que se depositan al fondo del mar pueden matar a los animales que habitan en las profundidades como cangrejos, ostras, etc., o los hacen inadecuados para el consumo humano.

Control De La Contaminación Marina Con Petróleo

Métodos De Prevención:

Usar y desperdiciar menos petróleo. Colectar aceites usados en automóviles y reprocesarlos para el reuso. Prohibir la perforación y transporte de petróleo en áreas

ecológicamente sensibles y cerca de ellas. Aumentar en alto grado la responsabilidad financiera de las compañías

petroleras para limpiar los derrames de petróleo. Requerir que las compañías petroleras pongan a prueba rutinariamente

a sus empleados. Reglamentar estrictamente los procedimientos de seguridad y

operación de las refinerías y plantas.

25

Page 26: Gu a Indicadores Biol Gicos

INGREDIENTES TÓXICOS EN PRODUCTOS DE USO COTIDIANO QUE CONTAMINAN EL AGUA

PRODUCTO INGREDIENTE EFECTO

Limpiadores domésticosPolvos y limpiadores abrasivos Fosfato de sodio, amoníaco, etanol

Corrosivos, tóxicos e irritantes

Limpiadores con amonia Amoníaco, etanol Corrosivos, tóxicos e irritantes

Blanqueadores

Hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, peróxido de hidrógeno, hipoclorito de sodio o calcio

Tóxicos y corrosivos

DesinfectantesEtilen y metilen glicol, hipoclorito de sodio

Tóxicos y corrosivos

Destapacaños

Hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hipoclorito de sodio, ácido clorhídrico, destilados de petróleo

Extremadamente corrosivos y tóxicos

Pulidores de pisos y muebles

Amoníaco, dietilenglicol, destilados de petróleo, nitrobenceno, nafta y fenoles

Inflamables y tóxicos

Limpiadores y pulidores de metales

Tiourea y ácido sulfúrico Corrosivos y tóxicos

Limpiadores de hornosHidróxido de potasio, hidróxido de sodio, amoníaco

Corrosivos y tóxicos

Limpiadores de inodorosÁcido oxálico, ácido muriático, para diclorobenceno e hipoclorito de sodio

Corrosivos, tóxicos e irritantes

Limpiadores de alfombrasNaftaleno, percloroetileno, ácido oxálico y dietilenglicol

Corrosivos, tóxicos e irritantes

Productos en aerosol Hidrocarburos. Inflamables Tóxicos e irritantesPesticidas y repelentes de insectos

Organofosfatos, carbamatos y piretinas

Tóxicos y venenosos

Adhesivos Hidrocarburos Inflamables e irritantesAnticongelantes Etilenglicol TóxicoGasolina Tetraetilo de plomo Tóxico e inflamable

Aceite para motorHidrocarburos, metales pesados

Tóxico e inflamable

Líquido de transmisiónHidrocarburos, metales pesados

Tóxico e inflamable

Líquido limpiaparabrisas Detergentes, metanol TóxicoBaterías Ácido sulfúrico, plomo TóxicoLíquido para frenos Glicoles, éteres InflamablesCera para carrocerías Naftas Inflamable e irritante

EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA

26

Page 27: Gu a Indicadores Biol Gicos

Efectos físicos: como mal olor, cambio de color, enturbiamiento, fermentación, cambio de temperatura... Efectos químicos: como la disminución de la concentración necesaria de oxígeno para la vida acuática. Efectos biológicos: como la muerte de plantas y animales, así como la producción de enfermedades en el hombre.

Medidas para evitar la contaminación del agua

Cuidar la vegetación de los páramos y cabeceras de los ríos, evitando la tala de los bosques.

Proteger las fuentes de agua, no arrojando basura o residuos fecales en ellas.

Construir letrinas y pozos sépticos. Construir plantas de tratamiento de aguas residuales. Realizar campañas educativas para lograr actitudes positivas hacia la

conservación del agua.

PRINCIPALES ENFERMEDADES PRODUCIDAS A CAUSA DE LAS AGUAS CONTAMINADAS.

Disentería:

Es una enfermedad producida por un protozoario llamado amiba o por varios bacilos, produce la inflamación del intestino grueso, en cuya mucosa se localizan los microbios. Se caracteriza por diarreas sanguinolentas (con sangre) y se adquiere cuando se toma agua o alimentos contaminados. Esta enfermedad es muy frecuente en los niños que viven en casas poco higiénicas y por descuido puede ocasionarle la muerte por deshidratación.

Para evitar el contagio se recomienda hervir el agua y lavar bien los alimentos.

Fiebre Tifoidea:

La produce un bacilo denominado Salmonella thyphi, caracterizado por poseer flagelos que le dan gran movilidad. El contagio se produce al comer o beber alimentos y agua contaminadas con las heces de enfermos o portadores (personas que tienen el bacilo pero no presentan síntomas).

Los microbios se alojan en el intestino delgado allí alteran las paredes del mismo provocando diarrea, posteriormente pueden invadir la mucosa y pasar a la corriente sanguínea provocando la fiebre característica de la enfermedad.

El Cólera:

27

Page 28: Gu a Indicadores Biol Gicos

Ésta enfermedad es originaria de la India. Se manifiesta con vómitos diarreas. Se propaga con defecaciones y vómitos de las personas infectadas. Su contagio se evita con la vacuna anticólera.

Diferenciar lo que es una intoxicación de una infección por alimentosTomado de: internet: http://www.pediatraldia.cl/

Alimentos peligrosos:

Un rico y suculento plato puede ser una bomba de tiempo. En los alimentos se desarrollan numerosos microorganismos -imperceptibles a simple vista- que pueden provocar variadas enfermedades. La higiene y correcta manipulación es la clave para eliminarlos.

Los alimentos son el medio de transporte privilegiado de algunos virus, bacterias y parásitos. Si no son destruidos a tiempo, lo más seguro es que provoquen una enfermedad digestiva.

Las infecciones transmitidas por los alimentos constituyen un importante problema de salud pública. En términos generales, producen diarreas, vómitos, gastroenteritis e intoxicaciones. La principal causa es una inapropiada manipulación o conservación de éstos antes del consumo. Los síntomas son diversos y dependen del agente infeccioso:

Bacterias

La mayor fuente de bacterias es el hombre, y la transmisión, de tipo fecal-oral, se debe a una mala higiene e inadecuada manipulación de los alimentos. Una de las enfermedades de este origen más conocida es la tifoidea, además de todas las diarreas agudas causadas por Salmonella, Shigella, Campylobacter, Yersinia, Aeromona y algunas cepas de Escherichia coli enteropatógena. En algunos casos el cuadro diarreico puede ser disentérico (con eliminación de mucosidades y sangre). Otro ejemplo de bacteria productora de diarrea profusa es el Vibrio cólera, que causó alarma a principios de los años 90. Aunque no se registran casos desde 1998, no hay que descuidarse, pues la amenaza sigue latente.

En el último tiempo ha causado preocupación el Sindrome Hemolítico Urémico, SHU. Esta enfermedad se produce por la ingesta de carne poco cocida o cruda, contaminada con la bacteria Escherichia coli enterohemorrágica, la que libera una toxina que daña los glóbulos rojos y los riñones. Esta enfermedad afecta especialmente a niños menores de ocho años; cerca del siete por ciento de los infectados desarrolla este sindrome. La mejor protección es cocinar bien la carne. Las bacterias son también la causa más común de intoxicación alimentaria (ver recuadro).

28

Page 29: Gu a Indicadores Biol Gicos

Virus

Como el de la hepatitis A, que se transmite por alimentos contaminados con heces fecales y que produce fiebre, dolor de cabeza, vómitos e ictericia. También el rotavirus, que causa diarrea, vómitos y dolor abdominal -muy frecuente en niños menores de dos años y también en adultos ocasionalmente en contacto con enfermos-, enterovirus y adenovirus.

Parásitos

A diferencia de virus y bacterias, que provocan enfermedades más bien agudas, los parásitos -como la Giardia lamblia, Amebas, gusanos planos (Tenias) y gusanos redondos (Áscaris)- producen cuadros de tipo crónico. Ojo con estos alimentos.

Hay alimentos que son vehículos clásicos de algunas enfermedades, con los cuales hay que extremar los cuidados:

.- Mariscos bivalvos (ostras, almejas, machas, choritos, entre otros). Los llamados “filtradores” atrapan la contaminación de las costas. Esto es independiente de su frescura. Una persona puede sacar del mar los choritos, consumirlos inmediatamente y terminar con una hepatitis o alguna enfermedad bacteriana. La regla es cocerlos para matar los agentes infecciosos. El caso de la marea roja es distinto. Se trata de una neurotoxina presente en el fitoplancton del cual se alimentan estos mariscos en el sur del país. Sobrevive a la cocción, por lo que la única garantía es la certificación de que el producto está libre de marea roja, por la autoridad sanitaria.

.- Huevos. Pueden ser vehículo de la Salmonella y la única forma de destruirla es la cocción. Prohibidas la mayonesa casera, el merengue crudo, la vaina y otros tragos y postres en que el huevo no va cocido.

.- Verduras y frutas que crecen a ras de suelo. Al ser regadas con aguas contaminadas, zanahorias, perejil, lechuga, apio, frutillas, etc., pueden transmitir una serie de agentes infecciosos. Un buen lavado bajo el chorro de agua y el uso de desinfectantes eliminan el peligro. La cocción también.

.- Carnes. Son clásicos huéspedes de gérmenes que pueden traspasar al ser humano. El pollo puede transmitir la bacteria Campylobacter; el cerdo, la triquina; la carne de vacuno, la tenia y la temida Escherichia coli enterohemorrágica. Incluso se ha descubierto que salmones de las regiones X y XI pueden estar infectados con un tipo de tenia. La medida común para todas estas carnes es comerlas cocidas. Un ceviche o el asado "tres cuartos" tienen sus riesgos.

Intoxicaciones

29

Page 30: Gu a Indicadores Biol Gicos

Además de las infecciones, algunas bacterias tienen otro mecanismo de patogenidad: la producción de toxinas. La persona se puede intoxicar cuando la bacteria ingerida produce toxinas o al consumir en forma directa las toxinas "ya preparadas" en el alimento. Por ejemplo, una crema de leche contaminada con estafilococo, la bacteria generará una toxina en el alimento, y por consumir esta crema la persona sufrirá a las pocas horas de diarrea y vómitos.

El período de incubación de estas enfermedades es muy corto, se presentan sin fiebre y son de carácter epidémico, es decir, afectan a todos los que probaron el alimento.

No ocurre lo mismo con las infecciones bacterianas. Por ejemplo, dos personas pueden comer un mismo alimento contaminado y sólo una se enferma. Esto, porque todos los sistemas inmunológicos son distintos, y al haber sufrido una infección anteriormente, se adquiere cierta inmunidad para un segundo episodio.

Esto explica también la llamada diarrea del viajero, son infecciones para las cuales el turista no tiene inmunidad previa, mientras que los habitantes del lugar sí la poseen.

Reglas de oro en la preparación y conservación de alimentos:

No preparar muy anticipadamente las comidas. Conservar refrigerados los alimentos que así lo requieran. Cocer adecuadamente. Lavar muy bien y/o usar antisépticos para desinfectar verduras y frutas que

crecen a ras de suelo. Mantener limpios los utensilios de cocina. Lavarse muy bien las manos antes de preparar la comida y cada vez que

se contaminan (después de ir al baño, mudar niños, tomar artículos de limpieza, tocar dinero o alimentos crudos).

Almacenar los artículos de limpieza separados de los alimentos

Ecotoxicología

La ecotoxicología estudia el destino y los efectos de los contaminantes en los ecosistemas, intentando explicar las causas y prever los riesgos probables. La ecotoxicología prospectiva evalúa la toxicidad de las sustancias antes de su producción y uso. La ecotoxicología retrospectiva se ocupa de confirmar si la sustancia produce daños en el ecosistema.

El efecto causado por un tóxico dependerá de su toxicidad inherente (capacidad de causar algún efecto nocivo sobre un organismo vivo), del grado de exposición, que a su vez dependerá de la cantidad que ingrese, de cuánto pase a los distintos compartimientos del ecosistema y de su persistencia.

30

Page 31: Gu a Indicadores Biol Gicos

La ecotoxicidad es la resultante de todos los estrés tóxicos que actúan sobre el ambiente. El principio de la ecotoxicología es que los organismos vivos son herramientas esenciales para la evaluación de la calidad ambiental, puesto que ellos son los que están expuestos a los efectos combinados de la ecotoxicidad. El uso de los métodos de evaluación biológica para detectar compuestos potencialmente dañinos comenzó a desarrollarse en los años ’70. Múltiples estrategias de observación y de experimentación se usaron para evaluar la respuesta al estrés químico. Las técnicas de efectos biológicos cubren todo el espectro de la actividad biológica y organización, desde la molécula hasta la comunidad.

Se realizan ensayos de toxicidad, principalmente en laboratorio, con organismos de una especie (uniespecíficos), de varias especies (multiespecíficos) o simulando microecosistemas (multitróficos). En general, se testean las sustancias tóxicas para determinar qué tan perjudiciales son y qué riesgo poseen para el ambiente. Los resultados de los ensayos se interpretan para definir efectos letales, subletales y crónicos de tales sustancias, y su tendencia a acumularse en tejidos vivos. El aumento de la resistencia a sustancias tóxicas por parte de los organismos (por adaptación evolutiva, fisiológica o cambios en el comportamiento) es uno de los factores que puede incidir en la dificultad para extrapolar al ambiente los resultados obtenidos en ensayos de laboratorio.

Por otra parte, se estudian una variedad de propiedades ecológicas estructurales y funcionales (bioindicadores) a distintos niveles de organización para caracterizar la respuesta a la contaminación química. La complejidad de los sistemas biológicos y su habilidad para compensar perturbaciones complica la interpretación de muchas técnicas basadas en efectos biológicos.

Efecto tóxico

El efecto tóxico esel producido por uno o varios agentes tóxicos sobre un organismo, población o comunidad que se manifiesta por cambios biológicos. Su grado se evalúa por una escala de intensidad o severidad y su magnitud está relacionada con la dosis (cantidad de sustancia administrada, expresada generalmente por unidad de peso corporal) o la concentración (sustancia aplicada en el medio) del agente tóxico.

El efecto puede ser: Cuantal: consistente en la presencia o ausencia de una característica

(p. ej. muerte o existencia de tumores). Letal: la muerte por acción directa como consecuencia de la exposición

a una determinada concentración de un agente tóxico. Subletal: se produce por debajo del nivel que causa la muerte como

resultado directo de la exposición a una determinada concentración de un agente tóxico.

31

Page 32: Gu a Indicadores Biol Gicos

Agudo: aquel causado por acción de sustancias químicas sobre organismos vivos, que se manifiesta rápida y severamente (después de un corto período de exposición: 0 - 96 h, típicamente.).

Crónico: aquel que se produce, en general, después de un prolongado período de exposición (normalmente se manifiesta después de días o años, según la especie).

Aditivo: la magnitud del efecto o respuesta simultánea de dos o más sustancias es igual a la suma de los efectos o respuestas de cada una.

Combinado: cuando dos o más sustancias aplicadas almismo tiempo producen distintos efectos o tienen diferentes modos de acción.

De potenciación o sinergismo: cuando la toxicidad de una mezcla de agentes químicos es mayor a la esperada por la simple suma de las toxicidades de los agentes individuales presentes en la mezcla.

De inhibición o antagonismo: cuando la toxicidad de una mezcla de agentes químicos es menor a la esperada por la simple suma de las toxicidades de los agentes individuales presentes en la mezcla.

Ecotoxicidad crónica

Son los efectos adversos totales en lo viviente, producidos por una ecotoxina actuando de modo continuo durante un período considerable.

La perturbación continua de un ecosistema producida por una ecotoxina, determina en ciertas especies, no su desaparición inmediata, sino una disminución de su potencial vital; soportan la presencia de esa ecotoxina, pero no progresan en la colonización de ese medio e incluso podrían desaparecer con el tiempo. Este fenómeno es llamado ecotoxicidad crónica.

Ecotoxina

Las ecotoxinas son sustancias producidas por la actividad humana y especialmente la actividad industrial, que al ser emitidas al ambiente provocan un riesgo potencial o un daño dentro del ecosistema. Pueden tener un efecto dañino inmediato (letal) o mediato (crónico) en las especies que habitan ese medio.

Residuos industriales en determinadas concentraciones o vestigios en un río (contaminación industrial) determinan una selectividad de las especies que lo pueblan con resistencias variables frente a esas sustancias, originándose una perturbación en el equilibrio del ecosistema.

Ensayos de toxicidad

Los ensayos de toxicidad son los bio ensayos empleados para reconocer y evaluar los efectos de los contaminantes sobre la biota. En los bioensayos se usa un tejido vivo, organismo, o grupo de organismos, como reactivo para evaluar los efectos de cualquier sustancia fisiológicamente activa.

32

Page 33: Gu a Indicadores Biol Gicos

Estos ensayos, básicamente, consisten en la exposición de grupos de organismos, a determinadas concentraciones del tóxico por un tiempo determinado. Los organismos deben estar en buenas condiciones de salud, previamente aclimatados a las condiciones del ensayo, y se mantienen en condiciones ambientales constantes. Además se dispone de grupos de control (que no se exponen al tóxico). Luego se miden y registran los efectos biológicos observados en cada uno de los grupos control y tratados y, posteriormente, se efectúa un análisis estadístico de los datos obtenidos.

Los efectos tóxicos a evaluar pueden ser: mortalidad, inmovilidad, inhibición del crecimiento de la población, alteración del comportamiento, etc. Se determinan distintas variables como, por ejemplo, la concentración letal 50 (CL 50), que es la concentración letal para el 50 % de los individuos expuestos. Las condiciones de los cultivos y los ensayos deben estar altamente estandarizadas para permitir la comparación de los resultados.

Los ensayos de toxicidad permiten establecer los límites permitidos para los distintos contaminantes, evaluar el impacto de mezclas sobre las comunidades de los ambientes que las reciben y comparar la sensitividad de una o más especies a distintos tóxicos o a diferentes condiciones para el mismo tóxico. Es útil para la investigación básica del fenómeno de toxicidad, establecer criterios o patrones de calidad de aguas superficiales o efluentes, la evaluación del impacto ambiental y del riesgo ecológico y el monitoreo de las condiciones de un cuerpo de agua.

Generalmente, no es suficiente para proteger la biota registrar en un ecosistema dado las concentraciones de las sustancias químicas; los programas para monitorear tales sustancias suelen ser muy caros, y aquellas de alta toxicidad generalmente deben detectarse en concentraciones muy bajas, usando equipo costoso y personal muy entrenado; y en un solo ambiente puede haber cientos de contaminantes con efectos muchas veces no aditivos. Por lo tanto, se necesitan los ensayos biológicos que son relativamente simples, rápidos y económicos, y pueden brindar información adicional sobre el riesgo potencial, incluyendo efectos tóxicos como generación de cáncer, malformaciones, desórdenes de conducta, efectos acumulativos, antagonismos y sinergismos.

Los ensayos pueden ser de laboratorio (con un número reducido de especies, y en condiciones estandarizadas que reproducen sólo en forma muy parcial las condiciones naturales en el ambiente), o de campo (con “encierros” sometidos a las condiciones del medio).

Mediante los ensayos de toxicidad se estudian las relaciones dosis o concentración, efecto y dosis o concentración - respuesta (efecto: cambio biológico evaluable por una escala de intensidad o severidad; respuesta: proporción de la población expuesta que manifiesta un efecto definido).

33

Page 34: Gu a Indicadores Biol Gicos

Los organismos empleados para los ensayos deben tener alta sensibilidad a los tóxicos, ya que al establecer las concentraciones seguras para ellos se espera proteger a todo el ecosistema, pero hay que tener en cuenta que distintas especies tienen diferente sensitividad a distintas sustancias químicas. Más de 150 especies desde bacterias hasta mamíferos se usaron como organismos para test, pero sólo unas 40 tuvieron cierta aprobación oficial. De todos modos, ninguna especie aislada podría representar adecuadamente un ecosistema entero en sensitividad toxicológica, por lo que hay organizaciones que recomiendan una serie de ensayos crónicos incluyendo, por ej: algas, dáfnidos y peces . Se utilizan métodos integrados (secuencial, para evaluar la toxicidad de sustancias químicas puras, y simultáneo, para deshechos que contienen varias sustancias diferentes). Los ensayos deberían complementarse con monitoreos biológicos y el uso de indicadores ecológicos.

Actividad 1.a.-Realiza una revisión bibliográfica referente al tema de contaminación y ecotoxicología escoge un artículo para realizarle un análisis del mismo.b.- Realiza una revisión bibliográfica referente al tema de Calidad Ambiental y construye su concepto así como los parámetros utilizados para determinarlab.-Realiza un cuadro donde se plasme los diferentes agentes contaminantes.

Actividad 2.Desarrolla una metodología que te permita determinar si un ambiente esta contaminado y aplícalo en tu comunidad.

Actividad 3.Forma pequeños grupos y discute los resultados obtenidos en las actividades 1 y 2. Presenta un informe escrito de lo discutido.

34

Page 35: Gu a Indicadores Biol Gicos

TEMA IGENERALIDADES SOBRE LOS INDICADORES BIOLÓGICOS

CONTENIDO A TRATAR:

Indicador Biológico: concepto, características y tipos.

ACTIVIDADES PARA EL APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN: Lectura y subrayado de ideas principales y secundarias de material.Significación del tema discutidoElaboración de mapas mentales, mapas conceptuales o esquemasConstrucción de conceptosGeneración de preguntas y respuestas

35

Page 36: Gu a Indicadores Biol Gicos

Actividad 1.

a.- Antes de la lectura: Identifica lo que sabes acerca del tema Escribe preguntas que te gustaría contestar. Elabora predicciones acerca de lo que se encontrará en la lectura.b.- Durante la lectura: Trata de generar imágenes acerca de lo que lees. Ocasionalmente elabora un resumen de lo leído. Trata de responder las preguntas planteadas antes de leer. Determina si tus predicciones fueron correctas.

BIOINDICADORES.Tomado de: Principios de Ecotoxicología (2002). Capó M., Miguel A., Ediciones McGraw-Hill Profesional, España, p. 314.

La primera definición que podría hacerse del término «bioindicador» se deriva directamente de su etimología: un bioindicador es un ser vivo que indica las condiciones del medio en que vive. Otra definición algo más precisa podría ser: bioindicadores son aquellos organismos o comunidades en los que su existencia, sus características estructurales, su funcionamiento y sus reacciones dependen del medio en que se desarrollan y cambian al modificarse las condiciones ambientales.

Los bioindicadores son, pues, sensibles a los cambios ambientales y reaccionan ante ellos como si fueran estímulos específicos. Los estímulos absorbidos provocan respuestas en los bioindicadores que dan información tanto acerca de los cambios ocurridos como, en ocasiones, del nivel de intensidad del cambio ambiental. Por ejemplo, una planta de tipo «árbol caducifolio» ante el estímulo «contaminación atmosférica», reacciona de tal forma que sus hojas comienzan a presentar síntomas de clorosis; los síntomas serán más intensos cuanto más intenso sea el estímulo, o lo que es lo mismo, las zonas cloróticas serán más extensas cuanto más elevada sea la contaminación hasta producirse necrosis, muerte y caída de las hojas.

La capacidad de respuesta de los bioindicadores depende de muchos factores. Por ejemplo:

De la composición genética del organismo, porque puede favorecer o no la adaptación a los cambios, y por tanto, la manifestación de respuestas, fácil y rápidamente visibles.De su estado de desarrollo, pues hay etapas en el ciclo vital que son más influyentes, por ejemplo, los individuos juveniles suelen ser más sensibles, mientras que los adultos suelen ser más resistentes.

36

Page 37: Gu a Indicadores Biol Gicos

De las propias condiciones ambientales, porque los estímulos pueden ser infinitamente variados y sus efectos no siempre son aditivos, sino que puede haber sinergismos o efectos potenciadores de unas condiciones frente a otras.

En este orden de ideas de las definiciones dadas se puede deducir que, puesto que todos los seres vivos responden a los factores ambientales, todos ellos son bioindicadores y desde luego, en sentido amplio, lo son. Lo que ocurre es que unos son mejores o más útiles que otros, bien porque respondan mejor o porque las respuestas sean a hechos más interesantes.

Tipos de bioindicadores

Los bioindicadores pueden clasificarse atendiendo a diferentes criterios.

1.° El más sencillo consiste en atender al grado de sensibilidad que muestran frente a los estímulos ambientales; así, se puede diferenciar especies muy sensibles, sensibles, poco sensibles y resistentes.

2.° Otro criterio que puede utilizarse es la forma de respuesta a los estímulos; según este criterio se puede hablar de:

Detectores: bioindicadores que viven naturalmente en un área y que, simplemente, muestran respuestas tales como cambios de vitalidad, mortalidad, capacidad reproductora, abundancia, etc., ante los cambios ambientales que se produzcan en su entorno. Por ejemplo, los musgos epífitos que viven en las ciudades se vuelven estériles o se atenúa mucho su capacidad reproductora por causa de la contaminación atmosférica.

Explotadores: bioindicadores cuya presencia indica la probabilidad elevada de que exista una perturbación. Con frecuencia son organismos que, de forma más o menos repentina, se hacen muy abundantes en un lugar, casi siempre debido a la falta de competidores, que han sido previa-mente eliminados por la perturbación. Por ejemplo, la abundancia de ciertas cianobacterias indica que las aguas están eutrofizadas; la abun-dancia de ortigas indica que hay acúmulos de materiales ricos en nitratos en ese lugar.

Centinelas: bioindicadores sensibles o muy sensibles, que se introdu-cen artificialmente en un medio y funcionan como alarmas, porque detectan rápidamente los cambios. Se utilizan fundamentalmente para detectar contaminantes.

Acumuladores: bioindicadores que por lo general son resistentes a ciertos compuestos al ser capaces de absorberlos y acumularlos en

37

Page 38: Gu a Indicadores Biol Gicos

cantidades medibles. Por ejemplo, ciertos briofitos acumulan metales pesados en cantidades apreciables; el ray-grass es resistente a los metales pesados.

Organismos test o bioensayo: bioindicadores que se utilizan en el laboratorio a modo de reactivos para detectar la presencia y/o la concentración de contaminantes. Son siempre bioindicadores sensibles tanto plantas como bacterias y, en algunos casos, ratas y ratones. Además de ser usados para detectar contaminantes y su concentración también suelen utilizarse para establecer listas de contaminantes según su toxicidad.

3.° Por otra parte, atendiendo al criterio de poder cuantificar las respuesta, los bioindicadores pueden ser:

Bioindicadores en sentido estricto: son aquellos que con su presencia o ausencia y abundancia, indican los efectos de un factor ambiental de forma cualitativa; pueden ser tanto positivos, por su presencia y/o abundancia, como negativos, por su ausencia.

Como ejemplo de bioindicadores positivos se pueden citar a aquellas plantas que sólo viven en lugares donde hay ciertos metales como Pb, Cu o Au, ya que con su presencia indicarán la existencia de esos metales en el sustrato. Como ejemplo típico de bioindicadores negativos podemos recordar a los líquenes, que por ser muy sensibles a los contaminantes de la atmósfera urbana suelen desaparecer de las ciudades.

Biomonitores: son especies que indican la presencia de contaminantes o perturbaciones no sólo de forma cualitativa, sino también de forma cuantitativa, porque sus reacciones son de alguna manera proporcionales al grado de contaminación o perturbación.

Las especies pueden ser biomonitores bien porque reaccionen de una forma determinada, es decir, por sus reacciones manifiestas, o bien porque acumulen los contaminantes y lleguen a tenerlos en cantidades medibles, es decir, por acumulación.

Los biomonitores, por otra parte, pueden ser a su vez pasivos, si son naturales en la zona que se esté considerando, o activos, si son intro-ducidos por el hombre mediante transplantes. Por ejemplo, algunos briofitos, como ya hemos dicho anteriormente, tienen capacidad para acumular metales pesados; en su hábitat típico serían biomonitores acu-muladores pasivos, pero si se transplantan a lugares donde se sospecha la presencia de metales pesados, los briofitos los irán absorbiendo y se podrá medir las cantidades acumuladas, en cuyo caso serían biomoni tores acumuladores activos. La Tabla 8.1. recoge de forma esquemática todos estos tipos de bioindicadores.TABLA 8.1 Tipos de Bioindicadores

38

Page 39: Gu a Indicadores Biol Gicos

Criterio Tipos de Bioindicadores

Grado de sensibilidad

Forma de respuesta

Posibilidad de medida

Muy sensiblesSensiblesPoco sensiblesResistentes

DetectoresExplotadoresCentinelasAcumuladoresOrganismos test o bioensayo

Bioindicadores en sentido estrictoBiomonitores: por reacciones manifiestaspor acumulaciónBiomonitores: pasivos (naturales)activos (transplantes)

Caracterización de bioindicadores

Cuando se habla de bioindicadores en sentido amplio, siempre hay que tener ciertas precauciones. Por ejemplo, hay que tener siempre en cuenta que los bioindicadores lo son en principio localmente, pues sus requisitos pueden ser diferentes en distintos puntos geográficos; éste es el caso de algunas plantas, que son calcícolas en zonas lluviosas y, sin embargo, en zonas más secas son indiferentes, o de aquellas que tienen variedades resistentes a diversos factores ambientales según las zonas del mundo en que se encuentren.

Por otra parte, hay muy pocas especies que sean cosmopolitas, es decir, que su área de distribución cubra toda la superficie de la tierra, por esto puede ocurrir que los datos acerca de bioindicadores que se conozcan de un lugar del mundo no sean utilizables en otros, simplemente, porque esas especies bioindicadoras no vivan allí. Por tanto, sería necesario tener estudios básicos o estudios piloto para establecer qué especies son las más adecuadas como bioindicadoras, así como una idea

39

Page 40: Gu a Indicadores Biol Gicos

aproximada previa de cuál sería la extensión de la zona en que esas especies podrían ser útiles como bioindicadoras.

La extensión de las zonas de utilidad debería considerarse en función de las divisiones biogeográficas o corológicas, ya que éstas están basadas en parte en las áreas de distribución de las especies. Así, si nos referimos a Navarra y en relación con las plantas, las zonas podrían ser las siguientes: atlántica, pirenaica, prepirenaica, riojano-estellesa y bardenera.

También hay que tener precaución con los indicadores negativos, o sea, por ausencias, pues los motivos por los que una especie no está en un lugar pueden ser muy variados, incluso múltiples, y no sólo debidos a que le esté afectando alguna perturbación. Por ejemplo, puede ocurrir que las condiciones del medio no sean adecuadas, (sería inútil buscar especies basófilas en medios ácidos), o que las condiciones del medio sí sean adecuadas y que la especie no viva en ese lugar por razones biogeo-gráficas o históricas (por ejemplo, podríamos pensar que en los hayedos de Navarra se cultiva con facilidad el haya del hemisferio sur, gen. Nothofagus, pero no puede vivir porque Navarra no esta en el hemisferio sur, que es donde se distribuye Nothofagus).

También puede ocurrir que las condiciones y el área de distribución sean adecuadas; pero si hay una competencia muy fuerte entre especies, alguna se puede ver excluida, o bien, que los individuos de la especie estén realmente en un reducido número y, al ser pequeños e insignificantes que no se distingan (error de muestreo), o no se localicen porque los métodos de muestreo hayan sido inadecuados (falta el diseño de muestreo), o efectivamente, puede ser que la especie sí estuviera antes allí y haya desaparecido a causa de la contaminación o por los cambios ambientales.

Generalmente, es imposible decir qué causa ha sido la decisiva, aunque hay excepciones; por ejemplo, si se han hecho pruebas mediante transplantes y se ha visto la causa de la desaparición o si se ha observado la destrucción de especies en un área a lo largo de un período de tiempo relativamente corto, como el caso de la desaparición de los líquenes en las ciudades (en este caso está claro que el motivo ha sido el «factor ciudad»).

Indicadores Biológicos

40

Page 41: Gu a Indicadores Biol Gicos

Tomado de Internet:(http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/Bioindic.htm)

Los indicadores biológicos son atributos de los sistemas biológicos que se emplean para descifrar factores de su ambiente. Inicialmente, se utilizaron especies o asociaciones de éstas como indicadores y, posteriormente, comenzaron a emplearse también atributos correspondientes a otros niveles de organización del ecosistema, como poblaciones, comunidades, etc., lo que resultó particularmente útil en estudios de contaminación.

Las especies indicadoras son aquellos organismos (o restos de los mismos) que ayudan a descifrar cualquier fenómeno o acontecimiento actual (o pasado) relacionado con el estudio de un ambiente. Las especies tienen requerimientos físicos, químicos, de estructura del hábitat y de relaciones con otras especies. A cada especie o población le corresponden determinados límites de estas condiciones ambientales entre las cuales los organismos pueden sobrevivir (límites máximos), crecer (intermedios) y reproducirse (límites más estrechos). En general, cuando más estenoica sea la especie en cuestión, es decir, cuando más estrechos sean sus límites de tolerancia, mayor será su utilidad como indicador ecológico. Las especies bioindicadoras deben ser, en general, abundantes, muy sensibles al medio de vida, fáciles y rápidas de identificar, bien estudiadas en su ecología y ciclo biológico, y con poca movilidad.

A principios de siglo se propuso la utilización de listas de organismos como indicadores de características del agua en relación con la mayor o menor cantidad de materia orgánica. La idea de usar como indicadores a las especies se generalizó, aplicándose a la vegetación terrestre y al plancton marino. En determinadas zonas las plantas se usaron ampliamente como indicadores de las condiciones de agua y suelo; algunas plantas, de la presencia de uranio, etc. Distintos organismos planctónicos se utilizan como indicadores de eutroficación.

En oceanografía los bioindicadores se utilizan en estudios de hidrología, geología, transporte de sedimentos, cambios de nivel oceánico, o presencia de peces de valor económico, por ejemplo. Los indicadores hidrológicos son organismos mediante los cuales se pueden diferenciar las distintas masas de agua de mar (masas que difieren en sus características físicas, químicas, de flora y fauna, y que se caracterizan, en general, por su temperatura y salinidad) y determinar sus movimientos. Los organismos pueden ser usados como sensores de una masa de agua, requiriéndose que sean fuertemente estenoicos para que no sobrevivan a condiciones diferentes a las de la masa de agua que caracterizan, o bien como trazadores de una corriente, si son más o menos resistentes a los cambios ambientales y sobreviven en condiciones diferentes, indicando la extensión de una corriente que puede atravesar varias masas de agua. Estos métodos biológicos son más útiles que las determinaciones físicas o químicas especialmente en las

41

Page 42: Gu a Indicadores Biol Gicos

zonas marginales, de cambio, y, además, informan sobre el grado de mezcla de dos tipos de agua en las zonas intermedias.

La utilización de organismos vivos como indicadores de contaminación es una técnica bien reconocida. La composición de una comunidad de organismos refleja la integración de las características del ambiente sobre cierto tiempo, y por eso revela factores que operan de vez en cuando y pueden no registrarse en uno o varios análisis repetidos. La presencia de ciertas especies es una indicación relativamente fidedigna de que durante su ciclo de vida la polución no excedió un umbral.

Muchos organismos, sumamente sensibles a su ambiente, cambian aspectos de su forma, desaparecen o, por el contrario, prosperan cuando su medio se contamina. Cada etapa de autodepuración en un río que sufrió una descarga de materia orgánica se caracteriza por la presencia de determinados indicadores. Según su sensitividad a la polución orgánica se clasificaron especies como intolerantes, facultativas, o tolerantes.

Los indicadores de contaminación por deshechos industriales generalmente son resistentes a la falta total o parcial de oxígeno, la baja intensidad de luz, etc. Los monitoreos biológicos son muy útiles, ya que, por ej., la acumulación de metales pesados en organismos acuáticos puede ser 10 millones de veces mayor a la del ambiente donde viven.

El uso de organismos indicadores de contaminación requiere conocer las tolerancias ecológicas y los requerimientos de las especies, así como sus adaptaciones para resistir contaminantes agudos y crónicos. Las investigaciones sobre organismos indicadores de polución comprenden el estudio autoecológico, en el laboratorio, para establecer los límites de tolerancia de una especie a una sustancia o a una mezcla de ellas mediante ensayos de toxicidad; y el sinecológico, que se basa en la observación y análisis de las características ambientales de los sitios en los cuales se detectan con más frecuencia poblaciones de organismos de cierta especie. Algas, bacterias, protozoos, macroinvertebrados y peces son los más usados como indicadores de contaminación acuática.

La mayoría de los estudios estiman características estructurales a diferentes niveles de organización, como cambios en la estructura celular, o en la diversidad de especies, pero, más recientemente, se han incluido características funcionales, como producción y respiración.

Los resultados del estudio de las especies indicadoras de niveles de calidad de agua son más inmediatos, pero requieren un profundo conocimiento para identificar los organismos y sólo son adecuados para las condiciones ecológicas y características regionales; mientras que los resultados numéricos de los estudios de estructura de comunidades, si bien requieren su interpretación ecológica, demandando más tiempo, son independientes de las características geográficas regionales y tienen

42

Page 43: Gu a Indicadores Biol Gicos

aplicabilidad aún con informaciones sistemáticas y ecológicas deficientes. En las evaluaciones de riesgo ecológico se ha propuesto el uso de indicadores de conformidad, de diagnóstico, y tempranos de daño.

Actividad 2. a.- Después de la lectura: Has un resumen final de lo que has leído. En un grupo de discusión menciona la utilidad que tendrá la información

leída.b.- Elabora una representación mental (mapas mentales o conceptuales, esquemas entre otros)

43

Page 44: Gu a Indicadores Biol Gicos

TEMA I

GENERALIDADES SOBRE LOS INDICADORES BIOLÓGICOS

CONTENIDO A TRATAR:Criterios para considerar un organismo como un indicador biológico. Utilidad de los indicadores biológicos.

ACTIVIDADES PARA EL APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN:Lectura y subrayado de ideas principales y secundarias de material.Significación del tema discutidoConstrucción de conceptosElaboración de un ensayo

44

Page 45: Gu a Indicadores Biol Gicos

Criterios que deben cumplir los bioindicadores

Las especies bioindicadoras, en sentido amplio, deben cumplir los siguientes requisitos o, al menos, debieran cumplirlos, sobre todo aquellos que son detectores, explota-dores o acumuladores:

Dar respuestas de interés para el ecosistema que se esté estudiando y que éstas sean relativamente fáciles de observar y/o medir.Tener límites de tolerancia estrechos respecto a variables ambientales, es decir, ser estenoicos y no eurioicos.Dar respuestas distintas ante estímulos diferentes.Sólo deben tener como fuente de lo que se desea estudiar, aquello que proceda del foco de perturbación.Deberían ser sedentarios o tener una capacidad de dispersión limitada.Ser fáciles de muestrear. En este aspecto, si las especies son raras no son fáciles de muestrear, por tanto, ser común sería una ventaja. Por otra parte, deben estar presentes en una cantidad suficiente como para no alterar ni destruir la población en el caso de que se tengan que hacer muestreos sucesivos.Deben ser resistentes a la acumulación de contaminantes (especialmente si se trata de bioindicadores acumuladores), permaneciendo vivos para poder observar sus respuestas, a menos que la mortalidad sea una de las variables a estudiar.Sería preferible que fueran organismos de larga vida para poder muestrear diferentes grupos de edades, o el bioindicador ha de tener un tiempo de vida lo suficientemente largo como para que las respuestas se puedan manifestar.

Aunque se haya dicho que los mejores bioindicadores son las especies estenoicas, pues sus relaciones son más sensibles, hay casos en que especies eurínicas pueden también ser buenas bioindicadoras, precisamente por ser muy comunes y abundantes en zonas amplias, y así al faltar en algunos lugares concretos puede indicar algunos impactos ambientales. Por ejemplo, en Suiza se vio que un briofito muy común y abundante que vivía en toda la nación, (pues existen datos bibliográficos de su presencia desde el siglo pasado), desde cierto año no se había vuelto a, encontrar de nuevo en varias zonas, que casualmente coincidían con lugares de gran afluencia turística.

Ventajas de los bioindicadores

Una de las primeras pegas que se puede poner al uso de seres vivos como indicadores de las condiciones del medio en que viven suele ser que si lo que se quiere es, por ejemplo, saber si en un lugar hay contaminación atmosférica por metales pesados, ¿por qué no hacer simplemente un análisis del aire? o, en general, ¿por qué no hacer análisis físico-químicos

45

Page 46: Gu a Indicadores Biol Gicos

ya que son limpios, no requieren conocimientos taxonómicos y dan valores de todo rápidamente? La respuesta es que, efectivamente, se podrían hacer todos esos análisis, pero los bioindicadores siempre tendrían ventajas frente a la simple indicación físico-química; así, cabe resaltar que:

Reflejan el complejo efecto de todos los factores ambientales en dicho medio. Evitan la tarea de hacer medidas físicas o análisis químicos que, a menudo, requieren tiempo, técnicas, aparatos y personal cualificado que no suelen estar disponibles por no poderse trasladar al lugar que se quiere estudiar.Ayudan a visualizar la velocidad y la dirección de los cambios ambientales. Muestran los efectos sobre los seres vivos y su potencial peligrosidad. Localizan las zonas de los ecosistemas donde las materias tóxicas y contaminantes se acumulan.

Los bioindicadores dan una imagen bastante exacta de la extensión de la contaminación que está alcanzando a los seres vivos de un área y de sus efectos. Proporcionan una medida de la intensidad del impacto ambiental y de su peligro potencial para otros organismos vivos como, por ejemplo, el hombre.

LOS PECES COMO INDICADORES BIOLÓGICOS: APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE INTEGRIDAD BIÓTICA EN AMBIENTES ACUÁTICOS DE

LOS LLANOS OCCIDENTALES DE VENEZUELA

Douglas Rodriguez-Olarte' y Donald C. Taphom2

ELLEZ. Postgrado en Recursos Naturales Renovables. Mención Manejo de auna Silvestre y Acuática. Guanare, Portuguesa .ELLEZ. Museo de Ciencias Naturales. Vice-Rectorado de Producción Agricola. uanare, Portuguesa, Venezuela 3310.

RESUMEN

Se modificó y utilizó el Índice de Integridad Biótica, IBI (Karr et al., 1986), en los caños del piedemonte en el Estado Portuguesa, para determinar la factibilidad en Venezuela como método de evaluación y monitoreo en ambientes acuáticos de la región. El IBI aportó amplia información sobre la integridad biótica en los ambientes estudiados. La correlación de valores artificiales asignados a apreciaciones visuales sobre el ambiente acuático y su entorno, con los valores obtenidos por el IBI demostró una marcada similitud. Las limitantes en la aplicación del IBI en los llanos occidentales radican en: una enorme riqueza de especies, omnivoría como nivel trófico dominante en las

46

Page 47: Gu a Indicadores Biol Gicos

comunidades de peces, variabilidad natural en los patrones de su distribución espacial, abundancia y grado de tolerancia de los mismos, difícil ejecución de muestreos por la complicada estructura de los hábitat, deficientes registros de pesca (científica y comercial), la variabilidad en el modelado hidrográfico y el clima. Se recomienda la estandarización de los muestreos como para aplicar evaluaciones periódicas de ambientes acuáticos y la determinación condiciones físico-bióticas del cuerpo de agua y su entorno como medio de sustentación para la interpretación del Índice de Integridad Biótica.

Palabras clave: IBI, peces, comunidades tropicales, gremios tróficos, ríos.

INTRODUCCION

Muchos de nuestros ríos son objeto de alteraciones que van desde la construcción de represas hasta el vertido de biocidas, incluyendo la sobrepesca y la canalización, que han afectado a muchas especies de peces de importancia comercial (Fernández y Taphom, 1984). La notable disminución de las cosechas pesqueras y el aumento de la sedimentación, son prueba del grado de afectación del hombre sobre muchos ambientes acuáticos del país (Chapman, 1980). La evaluación de estos cuerpos de agua generalmente se basa en la medición de factores físico-químicos y, como regla general, se asume en función de los mismos la calidad de la misma para uso humano y no la integridad biológica del ecosistema, que viene a ser el factor delimitante ante el cual se desarrollan variadas e intensas actividades humanas. Igualmente, los estudios biológicos solo arrojan resultados parciales, no pudiendo ser subsecuentemente aplicados, ya sea por los costos de operatividad o herramientas de estudio para el seguimiento de la integridad biológica.

En sentido estricto, las comunidades reflejan la ocurrencia y combinación de factores ecológicos, puesto que los organismos son sensibles a los cambios y arreglos de estos (Kan et al, 1986); por esto, diversos grupos de animales se emplean como indicadores de la integridad ambiental. Sin embargo, muchos no son aptos para este fin, existiendo limitaciones en el conocimiento de su taxonomía o ciclos de vida, entre otros aspectos (Kan, 1981). Los peces, como organismos indicadores, poseen muchas ventajas: información amplia sobre su historia taxonómica y biológica. Las comunidades de peces contienen especies ubicadas en diferentes niveles tróficos; se presentan en muy variados ambientes y bajo diferentes condiciones de intervención humana. En este trabajo se aplica, mediante previas modificaciones, el Índice de Integridad Biótica en los caños del piedemonte del estado Portuguesa, con la finalidad de determinar su potencialidad como método de uso estándar en el análisis y monitoreo de los ambientes acuáticos de la región.

47

Page 48: Gu a Indicadores Biol Gicos

ANTECEDENTES

En el país no se citan trabajos que apliquen el Índice de Integridad Biótica (IBI). Sin embargo, varios autores relacionan la calidad del hábitat con su ictiofauna ocurrente. Machado-Allison (1987), en el estudio sobre la historia natural y la ecología de los peces del llano venezolano, relacionó los aspectos tróficos y reproductivos de los peces con las características ambientales de la región, así como también la gran relación existente entre heterogeneidad espacial y el nivel de adaptación de los peces a la misma. La riqueza y diversidad ícticas en los ríos Caris y Pao del Estado Anzoátegui, fueron determinadas por Bruit et al (1985); estos autores compararon las especies de peces según los hábitat presentes _en cada cuerpo de agua para esa región del país. Andrade y Moscó (1985) analizaron el grado de afectación humana sobre los ambientes acuáticos de la cuenca del Lago de Maracaibo, en función de la pasada y actual distribución de especies en la misma, encontrando que ciertas especies ya no se ocurren en varios lugares de esa provincia zoogeográfica, debido posiblemente a la contaminación de sus ambientes acuáticos.

La utilización de índices de diversidad biológica ha sido empleada como una aproximación a la integridad biótica. Por ejemplo, Taphom y Garcia (1991) aplicaron el índice de diversidad de Simpson en diferentes ambientes del Río Claro, Estado Bolívar, utilizando la diversidad específica como patrón válido de comparación en función de la integridad biológica. Sin embargo, Fausch et al, (1990) analizaron a las comunidades de peces como indicadoras de la degradación ambiental, comparando las ventajas y desventajas entre métodos cualitativos y cuantitativos de evaluación. Estos autores advierten que los índices clásicos de diversidad y uniformidad no son aceptados por la mayoría de los investigadores, desde hace unos veinte años, aún cuando la factibilidad de su uso radica en la posibilidad de comparar sus resultados con otras medidas de integridad biótica. Al contrario, el índice de Integridad Biótica y el análisis multivariado ofrecen resultados más sustanciales en investigaciones de este tipo.

El IBI fue propuesto y desarrollado por James Karr, como medio para evaluar la degradación en ambientes acuáticos del oeste medio de los Estados Unidos de Norteamérica. El mismo se basa en el arreglo de atributos ecológicos de las comunidades ícticas: riqueza de especies, taxones indicadores (grados de tolerancia), niveles tróficos, abundancia de peces e incidencias de hibridización, enfermedades y anomalías. El IBI integra los niveles de organización de comunidad, población y, organismos para evaluar la integridad biótica (Fausch et al, 1990) mediante la comparación de los atributos ecológicos presentes en dos o más ríos de

48

Page 49: Gu a Indicadores Biol Gicos

una provincia zoogeográfica común y con características físicas similares.

AREA DE ESTUDIO

El área de estudio se ubicó en las estribaciones balas de la zona de transición de piedemonte andino con los llanos, en el distrito Guanare del estado Portuguesa (figura I). Rengel et al, (1983) citan una precipitación promedio anual de 1544,3 mm. ( presencia de dos períodos climáticos definidos: sequía y lluvias) con una temperatura promedio de 26,7 C°, y altitud de 163 msnm (estación Guanare-Aeropuerto). El área presenta un uso intensivo de sus hábitats por diversos sistemas de producción. La intervención humana se caracteriza principalmente por el vertido de efluentes residuales domésticos sin tratamientos depurativos previos (Guanare y pequeños poblados), agrícolas e industriales sobre varios cuerpos de agua del área: por la deforestación y la pesca indiscriminada. Esto ha afectado profundamente la integridad biológica en los ecosistemas terrestres y acuáticos de la región.

Los ambientes acuáticos escogidos fueron (tabla 1): Quebrada Los Manires, un curso de agua de muy bajo caudal que nace a unos 4 km. del poblado de Tierra Buena (estación A: 9° 13' 50" N.; 69° II' 15" O.) siendo el ambiente menos intervenido del conjunto; Callo Maraca (estación F: 9° 13' 50" N.; 69° 28' 45" O.), se origina por la confluencia de cañitos de régimen intermitente y atraviesa zonas muy intervenidas. El caño Igües se forma a partir de la unión de las quebradas Las Flores-Igüesito (estaciones B y C: 8° 59' 50" N.; 69° 42' 50" . y 8° 58' 49" N.; 69° 42' 05" O.) y la quebrada Mederos; este ambiente resulta ser el más afectado, ya que en el mismo caen las aguas servidas de la ciudad de Guanare y del pueblo de Papelón (estación E: 8° 57' 15" N.; 69° 30' 00" O.), además de recibir descargas de biocidas de las fincas ubicadas en su trayecto (estación D: Finca los Geyes. 8° 57' l0" N.; 69° 57' 30" O.).

METODOLOGIA

En tres caños con diferentes condiciones de intervención humana, desde características prístinas hasta la existencia de cloacas, se ubicaron seis estaciones de muestreo (figura 1), seleccionándose cuatro en el caño Igües (una antes del ingreso de las descargas cloacales de la ciudad de Guanare al mismo y tres aguas abajo de estas). Para cada uno de los ambientes restantes (quebrada Los Manires y Caño Maraca) se escogió una estación de muestreo equiparable a otra en el caño Igües (similares condiciones físicas: caudal, profundidad, anchura, etc.). Se elaboró un índice de valoración subjetiva del medio, considerando el olor y color de las aguas, transparencia, tipo de sustrato, abundancia de materia orgánica, deforestación de las riberas y abundancia de desechos sólidos. A cada uno de estos siete aspectos se les

49

Page 50: Gu a Indicadores Biol Gicos

adjudicó un valor máximo de 10 cuando el mismo presentaba condiciones ecológicas ideales y un mínimo de 0 cuando su degradación era extrema (un caño con un valor total de 70 tendría condiciones prístinas)

La pesca

Se tomaron muestras mensuales de la ictiofauna entre los meses de noviembre a mayo. En lugares representativos, se pescó utilizando redes de malla fina (5 mm) y de diferentes longitudes, por un tiempo aproximado de dos horas y en un tramo de caño con tina distancia continua promedio de 50 metros o en puntos con hábitat diferentes a lo largo del cuerpo de agua (pozos, refugios y zonas de corriente); esto con el fin de obtener la mayor relación riqueza-abundancia de especímenes bajo condiciones estandarizadas de muestreo. Los peces así colectados se preservaron en formol al 10% y fueron trasladados al Museo de Ciencias Naturales Guanare (MCNG), para su posterior identificación y análisis.

Los datos

Los datos se analizaron según la metodología empleada para el Índice de Integridad Biótica (Karr et al, 1986). La información obtenida se basó en: A) Especies y número de individuos por especie; B) Estrategias de vida de los peces presentes en cada comunidad; estas son definidas, según Winemiller y Taphorn (1989), de la manera siguiente: Estrategia K, caracterizada por la alta sobrevivencia de juveniles y adultos, baja fecundidad, una vida larga (tiempo de regeneración), iteroparidad y por una estable densidad poblacional; Estrategia r1, asociada con baja sobrevivencia de juveniles y adultos, baja fecundidad, vidas cortas, iteroparidad y densidades poblacionales variables; Estrategia r2, con baja sobrevivencia de juveniles pero 'alta sobrevivencia en adultos, alta fecundidad, vidas largas y grandes fluctuaciones de la densidad poblacional; C) Tolerancia Aparente de los peces a la intervención de su hábitat (se establecieron cuatro (4) rangos de tolerancia de las especies: MT: muy tolerantes T: Tolerantes, RT: Regular Tolerancia y NT: No Tolerantes), y D) Niveles Tróficos, utilizando la clasificación empleada por Taphorn (1992): carnívoros, herbívoros, omnívoros y detritívoros, incluyéndose la categoría de invertívoro.

El análisis

Se modificó y empleó la metodología del Índice de Integridad Biótica (Karr et al, 1986). Esta originalmente se presenta en una serie de doce medidas, agrupadas en tres categorías:

50

Page 51: Gu a Indicadores Biol Gicos

I) Composición y Riqueza de especies:

1) número total de especies.2) especies sensitivas a la degradación como indicadoras.3) especies adaptadas a hábitat pobres.

4) especies longevas.

5) Número de especies intolerantes.6) Proporción de individuos de especies dominantes.

II) Composición Trófica:

7) proporción de individuos omnívoros.8) proporción de individuos insectívoros.9) proporción de individuos piscívoros.

III) Condición y abundancia de peces:

10)número de individuos por esfuerzo de muestreo.11)proporción de híbridos.12)proporción de individuos con enfermedades, tumores, daños en las aletas y anomalías óseas.

Los valores obtenidos en cada una de las medidas (de I a 5) se totalizaron para expresar el valor del IBI característico en cada estación de muestreo. El valor del IBI resultó de la suma de valores asignados a las medidas, cuyos números oscilan entre 5, 3 y 1. Siendo así, a un determinado valor total del IBI obtenido (entre 6 y 45) se le asignó una determinada clase de integridad biológica (Karr et al, 1986), en la cual un máximo valor indica un ambiente fluvial en excelentes condiciones y uno mínimo el ambiente con extrema degradación. Las medidas 11 y 12 fueron obviadas debido a que la hibridización en ambientes acuáticos tan complejos como los tropicales es común, igualmente la frecuencia de aparición de enfermedades y anomalías en los peces durante el período climático seco. Se ubicaron especies autóctonas equivalentes, en cuanto a historias de vida, con las consideradas en la concepción original del IBI.

RESULTADOS Y DISCUSION

Los peces

Se colectaron y analizaron casi 6.000 peces, agrupados en 21 familias y 77 especies (tabla 2). Las familias Characidae y Loricariidae contaron con el mayor número de especies (26 y 13 respectivamente) y casi la totalidad de las familias restantes (13) fueron representadas por una sola especie. Aproximadamente el 78% de las especies fueron colectadas en la estación E y

51

Page 52: Gu a Indicadores Biol Gicos

sólo una especie (Hoplosternum littorale) fue capturada en la estación de muestreo C. En la figura 2 se observa la drástica variación en el número de especies colectadas en el caño Igües (debido a la ingreso de las cloacas al caño en la estación C. Es de notar que entre las estaciones B y E existe una distancia de unos 30 kilómetros, se traduce así que el tipo de contaminación en este ambiente es principalmente de tipo orgánico (eutrofización), por el rápido incremento en el número de especies (elevándose los niveles de oxígeno disuelto aguas abajo).

El Índice de Integridad biótica y las modificaciones en sus categorías y medidas.

Primera Categoría: Composición y Riqueza de Especies. El área de estudio es una franja límite de distribución para muchas especies, además de las que en esa zona se distribuyen de manera habitual. Especies como Creagrutus af beni tienen una distribución restringida al piedemonte y Rhaphiodon gibbus solo se había colectado en los caños Guaritico y Caicara, Edo. Apure, y en el río Guárico (Taphorn, 1992) pero aparece, de forma común, en los muestreos practicados en el punto E (Puente Papelón). Medidas:

1)Total de especies de peces: En fuerte contraste con la diversidad de peces en la zona templada, en la cuenca del río Apure existen aproximadamente unas 352 especies de peces (Taphorn, 1992). El número mínimo de especies colectadas en un muestreo para los caños Iguesito y quebrada los Manires fue de 15 y 16 respectivamente; independientemente que existan más especies en los mismos, se consideró a estas muestras como número válido para el IBI (criterio escogido para las otras estaciones muestreo). La tabla 2 presenta los valores de esta medida en relación al número de especies posibles a colectar en los caños bajo estudio. El criterio original del IBI, número de orden, se sustentó con dos características físicas del cuerpo de agua (anchura y profundidad); estas vienen a ser básicas en cuanto a la presencia de ciertas especies. El número de orden no se consideró válido per sé ya que, por lo menos en esta región y a cortas distancias, no mantiene una relación directa con los cuerpos de agua, sus dimensiones y la riqueza de especies. Estos ambientes, por ubicarse en abanicos de explayamiento aluvial (Luis Rengel com. pers.), tienden a bifurcar o entrecruzar sus cauces. Se determinaron dos tipos de caño bajo esta concepción: tipo 1 y II (tabla 3). Este criterio de evaluación permitió ordenar los valores parciales del IBI: 5, 3 y 1, para esta medida. El máximo valor se asignó cuando en las muestras se presentó un número mayor o igual a 20 y 35 especies, para los caños I y II respectivamente.

2)Especies sensitivas a la degradación como indicadoras: Esta medida incluye aquellas especies de hábitos bénticos con características importantes en relación a la reproducción y alimentación (Page en Karr et al, 1986).

52

Page 53: Gu a Indicadores Biol Gicos

Alteraciones como la canalización o sedimentación por contaminación orgánica o deforestación agrícola y la reducción del oxígeno disuelto en el agua son agentes que afectan negativamente estas especies. Peces bénticos en el área de estudio están representados por varias familias (especialmente del orden Siluriforrnes) pero muchos de estos son capaces de soportar condiciones adversas del hábitat (ejemplo: Callichthyidae). En la tabla 2 se observan las especies que, según su tolerancia aparente, pueden incluirse en esta medida, así como las especies no tolerantes. Especies empleadas son Parodon apolinari y Corvdoras habrosus. Los géneros Creagrutus y Parodon tienen una abundancia moderada en el piedemonte. por lo cual su probabilidad de captura varia hacia los puntos de muestreo más distantes del mismo.

3) Especies adaptables a hábitat pobres o aspectos de la Estructura del Hábitat en dichos ambientes: Muchos peces del llano tienen la posibilidad de adaptarse a hábitat pobres, utilizando la capacidad de asimilar el oxígeno atmosférico o cambiar sus hábitos alimentarios (Taphom, 1992). El hecho de encontrar peces en los puntos de muestreo C y D (Cloacas y Finca los Geyes) es un indicio de la capacidad de adaptación y tolerancia de estas especies a condiciones adversas. Es de notar que casi todas las familias presentan especies con características (tabla 2) tolerancia y muy tolerantes. Se colectaron 36 especies adaptables a hábitat pobres y en las especies ya reportadas para el área de estudio (48) se pueden citar de manera aproximada unas 16. Casi la mitad de las especies reportadas (124) para la zona son adaptables a hábitat pobres.

4) Especies longevas: Los peces con estrategias rl (casi todos los carácidos) presentan una gran sincronía con la estacionalidad climática en relación a sus aspectos reproductivos y tróficos, razón por la cual tienen un tiempo de regeneración corto (vidas de corta duración) y aún cuando en varios casos su tolerancia a los cambios ambientales entre una estación climática y otra sea manifiesta, tal estrategia es un indicio de la carencia a soportar las fluctuaciones en el medio. Al contrario, las especies longevas (estrategias de vida r2 y K) viven sometidas a los cambios climáticos que ocurren en los cuerpos de agua. Las mismas deben soportar, año tras año, las variaciones en las concentraciones del oxígeno disuelto, la temperatura, la disponibilidad de alimentos, etc.

No se consideraron a las especies migratorias como el coporo (Prochilodus mariae), palambra (Bncon whitei), bagres rayados o tumames (Pseudoplatystoma spp.) y palometas (Mylossoma sp.), entre otros, para esta medida ya que los mismos explotan diversos ambientes; aunque es cierto que su presencia en un hábitat para un momento determinado, puede ser indicar la calidad del mismo. Tampoco se han incluido a juveniles o larvas, ya que las mismas no son prueba de que puedan (por lo menos la edad 0) tener la misma capacidad de asimilar las fluctuaciones ambientales que los adultos.

5) Especies intolerantes (no tolerantes) a cambios que implican degradación del cuerpo de agua: Karr et al, (1986) señalan que las especies sensitivas a la degradación del hábitat, especialmente por sedimentación,

53

Page 54: Gu a Indicadores Biol Gicos

son intolerantes. Los géneros de hábitos bénticos Characidium, Farlowella e Hypoptopoma, se consideran en la mayoría de sus especies como no tolerantes (Alex Flecker, com. pers.), así como también las especies Hemibrycon metae, Creagrutus sp. nov. y Creagrutus bolivari (tabla 2). El grado de tolerancia de las especies parece variar cuando las mismas habitan en diferentes biotopos: un pequeño ciclido (Apistogramma hoignei) y un Carácido (.Acestrorhynchus microlepis) fueron colectados en el caño Maraca y no en su depauperado equivalente (caño Igües); no obstante, estas dos especies se han colectado compartiendo el hábitat en otros ambientes, como los Módulos de Mantecal (Edo. Apure) y en condiciones ecológicas muy severas.

Probablemente, aún cuando no han sido reportados en los caños estudiados, pueden presentarse especies no tolerantes colectadas en lugares cercanos (con muy baja intervención del ambiente) como: Leporellur vittatus, Abramites hypselonotus, Leporinos yophorus, Asryanar superbus, Asryanar polvlepis, A 'oenkhausia copei y Curimatella bolivarensis. Una medida omitida, desde el punto de vista cuantitativo fue la proporción de especies que han aumentado su abundancia relativa en cuerpos de agua degradados, pasando de incidentes a dominantes. Su exclusión se basó en el hecho que de manera natural, las poblaciones de peces pueden variar drásticamente su número de un lugar a otro en los ambientes acuáticos llaneros (Machado-Allison, 1987) y que no se disponen de registros anteriores para comparar estas variaciones.

Segunda Categoría: Composición Trófica. La energía disponible y la resultante dinámica trófica de una comunidad acuática son parámetros finitos que determinan las alteraciones en la estructura poblacional de los peces que comprenden cada comunidad (Karr et al, 1986). Las especies de peces pueden ser clasificadas dentro de grupos tróficos para el caso del IBI, con base a los hábitos alimenticios de peces adultos. Por medio de la estructura trófica de una comunidad de peces se obtiene información indirecta sobre las alteraciones en la calidad del agua u otras modificaciones en el hábitat, incluyendo el uso o abuso de la tierra en la cuenca, que influyen en la disponibilidad de alimentos (Karr y Dudley, 1978).

Aún cuando es conocida la gran capacidad de los peces del llano para asimilar variados tipos de alimentos, según la época climática o el tipo de hábitat en el que viven (Machado-Allison, 1987), en ciertas especies e incluso familias los hábitos alimentarios son restringidos en cuanto a la amplitud de elementos consumidos; como en el caso de la mayoría de los peces del orden Gymnotiformes, en los cuales predominan las fases inmaduras de invertebrados como dieta principal (Marrero y Taphorn, 1991).

La tendencia de la gran mayoría de los peces carácidos es la omnivoría (Taphorn, 1992), aunque la estacionalidad climática define, en una gran parte, este comportamiento. En el período de lluvias el ambiente acuático

54

Page 55: Gu a Indicadores Biol Gicos

se torna m u y enriquecido con fuentes de alimentación para los peces, ya sea por los materiales alóctonos transportados desde las nacientes de los caños o como por el incremento de organismos que se desarrollan en las zonas bajo inundación. En estas condiciones los peces tienden, por lo general, a ser más selectivos en sus necesidades energéticas. Al contrario, bajo las severas condiciones del período seco, la carencia de alimentos somete a los peces a aceptar variados componentes en sus dietas; llegando, en algunas especies a presentar ayunos temporales (Winemiller y Taphorn, 1989). Medidas:

6) Proporción de Individuos Omnívoros: Karr (1981) señala como especies omnívoras aquellas que pueden consumir cantidades significativas de materia vegetal y materia animal (incluyendo detritus). Se escogieron como peces omnívoros a aquellos que no presentasen marcadas tendencias hacia un de nivel trófico cualquiera. La dominancia de peces omnívoros en un cuerpo de agua !ótico puede ocurrir por la pérdida o baja disponibilidad de componentes específicos de sus dietas (Karr et al, 1986). pero en el caso de los peces en estudio solo muy pocas especies, debido a los hábitos oportunísticos o generalistas de los mismos, son afectadas por tal situación de manera relevante. En la tabla 2 se muestran los niveles tráficos de las especies colectadas. Los peces caracidiidos, parodóntidos y aspredinidos se incluyen por completo en esta medida; así como también los géneros Corydoras, Pimelodella y Pimetodus.

7) Proporción de Individuos Insectívoros: El decrecimiento de la abundancia relativa de estas especies está relacionada con la degradación del medio; esto responde a la variabilidad en la disponibilidad de alimento como respuesta a la alteración en la calidad del agua, fuentes de energía (vegetación ribereña) o cambios en el hábitat, sedimentación o canalización (Karr et aL, 1986). En los ambientes acuáticos estudiado la presencia de peces estrictamente insectívoros es restringida a pocas especies. Los peces Gymnotiformes. casi en su totalidad, se alimentan, con alto grado de especialización, de insectos acuáticos(Marrero y Taphom, 1991); esta característica es importante en función de determinar la calidad del hábitat acuático. Estos autores citan unas ocho especies de Gymnotiformes invertivoros para la región. La mayoría de las especies con tendencia a la invertivoría se comunes en el área de estudio, aún cuando la variabilidad en sus frecuencias de aparición para los muestreos fue notoria. Las especies tipo para esta medida son, además de los Gymnotiformes, Thoracocharax stellatus, Markiana geayi. Paragoniates alburnus y los bagres auqueniptéridos.

8) Proporción de Individuos Piscívoros: En esta medida se tienen a los peces carnívoros predominantemente piscívoros. Comunidades de peces en las cuales se presentan diversas especies piscívoras del tope de la cadena alimenticia, indican un buen arreglo de niveles tráficos (Winemiller y Taphom, 1989). Peces como Hoplias malabaricus y Pigocentrus notatus, aunque son piscívoros, no representan de buena manera a la comunidad de peces ya que los mismos son muy tolerantes a

55

Page 56: Gu a Indicadores Biol Gicos

los cambios en el medio. No se han incluido para esta medida peces de hábitos lepidofágicos (ejemplo: Roeboides sp.) o especies que eventualmente pueden comer peces.

Tercera Categoría: Abundancia de Peces. Medidas:

9) Número de Individuos en la Muestra: originalmente esta categoría del IBI incluía tres medidas: número de individuos en la muestra, proporción de individuos híbridos y proporción de individuos con enfermedades, muertos y/o con anomalías esqueléticas. Las dos últimas medidas se omitieron para este trabajo debido a que la información taxonómica exacta sobre especies y subespecies y datos históricos sobre las mismas es escasa y dispersa y la hibridización puede ser común en varios peces de la región (Otto Castillo com. pers.). Por otra parte, la presencia de enfermedades, parasitismo y anomalías en el cuerpo de las aletas, sobre todo en peces del llano bajo, es frecuente cuando las condiciones climáticas son mis adversas.

La abundancia de peces para las muestras se basan en el esfuerzo por unidad de tiempo (2 horas). Bajo esta condición se obtuvieron, como promedio, más de 200 individuos/muestra en caños como caño lgüesito y quebrada Los Manires v casi 800 individuos/muestra para los caños de mayor tamaño (caños tipo II). En el análisis de muestras anteriores a esta investigación (caño Igües) se observa una abundancia parecida y proporcional según el tiempo empleado en la ejecución de dichos muestreos.

Modelo final del Índice de Integridad Biótica

El IBI modificado se expresó en dos modalidades (tablas 4 y 5) en función de las características de los caño escogidos. El IBI puede alcanzar un número máximo de 45 puntos y un mínimo de 6 ó 0 (según el tamaño de muestra); a estos valores extremos, expresados en intervalos, y a los valores intermedios correspondió una determinada clase de integridad (tabla 6), en la cual el intervalo máximo alcanzado por el IBI (42-45) equivale a la clase de integridad Excelente. Las clases subsecuentes (Buena. Regular, Pobre, Muy pobre y Sin peces) son asignadas según los intervalos (no proporcionales entre si) alcanzados en la sumatoria del índice.

Los resultados de aplicar el IBI a las muestras se presentan en las tablas 7. 8 y 9. En el caso de la estación B (caño Igüesito) se cuantificó la presencia de especies no tolerantes (ninguno en todas las muestras) así como también las especies sensitivas a la degradación (1, 0 y 1 para las muestras respectivas). Si se compara la muestra I de la quebrada Los Manires con la muestra 3 del caño Igüesito, ambas con el mismo valor del IBI (29), se observan fuertes diferencias en cuanto a la estructura comunitaria y composición de especies en las mismas. Es posible que el punto B presente una mayor degradación del hábitat que el punto A dado

56

Page 57: Gu a Indicadores Biol Gicos

que las comunidades de peces para uno y otro lugar tienen serias disimilitudes. Esto no indica que el punto A sea el menos intervenido de los dos cuerpos de agua, pero tal disyuntiva puede ser resuelta tomando en consideración los aspectos físico-bióticos de los puntos de muestreo (tabla 1); datos con los cuales se puede inferir sobre la degradación de cada hábitat. Obsérvese que hasta el número de individuos colectados por jornada, el cual presenta cifras bajas para el punto B y más elevadas en el punto A, puede ser tomado en consideración para la interpretación del conjunto.

En la estación C se presenta para la muestra 2 una sola especie, indicando la posibilidad de vida en el cuerpo de agua (dadas sus depauperadas condiciones) pero también el tipo de especie en relación a su tolerancia, abundancia absoluta y nivel trófico (Hoplosternum littorale es un omnívoro béntico común en estos ambientes, adaptable a hábitat pobres y capaz de tomar el oxígeno del aire). Aunque los tres puntos de muestreo restantes tienen una fuerte intervención en su ambiente, pueden someterse a una previa comparación según los resultados del IBI, ahora desde el punto de vista de sus valores totales: El caño Igües en el punto de muestreo D obtiene un valor bastante bajo de acuerdo a este índice (23) para sus dos muestras (figura #); así, su clase de integridad tiende de Pobre a Regular.

El punto de muestreo E (Puente de Papelón) presentó una disminución progresiva de los valores del IBI para cada muestra (clase de integridad Buena-Regular). Probablemente los mismos son producto de las diferencias producidas en la ejecución de los muestreos (personal variado, clima, y equipos) y no en una posible variación de la integridad para dicho lugar, ya que el tiempo entre muestreo y muestreo fue corto y la cantidad de muestras (3) no fueron suficientes para aclarar esa situación. En el caño Maraca el IBI obtuvo un valor bajo (24); no obstante, este ambiente varias especies intolerantes e incluso otras que no aparecieron en puntos de muestreo equivalentes. En general, su estructura comunitaria reflejó-ciertas variaciones, aún cuando el ambiente no se observó tan intervenido como los otros.

La evaluación subjetiva de los ambientes acuáticos

Una estrategia válida para determinar a priori la calidad ambiental de un lugar es relacionar las características físico-bióticas del mismo con el grado de integridad biológica del cuerpo de agua (IBI u otros índices), ya que estas pueden reflejar el estado del medio acuático, además que ciertas características influyen directamente sobre la integridad de estos ambientes. La figura 4 representa los valores asignados a los caños estudiados, pudiéndose observar una acentuada similitud con las proporciones de los valores correspondientes al IBI (figura 3) La correlación de las características físico-bióticas con resultados del IBI ha sido demostrada ampliamente por los creadores de este índice (Karr et al., 1986; Fausch el al., 1990) como medida complementaria en este tipo de análisis.

57

Page 58: Gu a Indicadores Biol Gicos

Problemática

Los índices ecológicos clásicos presentan, además de las limitaciones ya reportadas en otros trabajos, características que limitan su utilización en el área de estudio. La principal limitante de todos los índices ecológicos clásicos (Shannon-Wiener, Pielou, Jaccard, etc.) es que estos presentan poca información biológica para poder ser evaluada. La omisión de aspectos tan importantes como la identidad de las especies, su papel en la comunidad y sus densidades poblacionales absolutas no son analizados por los mismos. Estos índices presentan deficiencias para su interpretación con fines de monitoreo de la integridad biológica. Igualmente, antes de una completa modificación de esta metodología para su aplicación es necesario conocer otros aspectos limitantes para su aplicación, tales como:

Riqueza, Biología y Abundancia de los Peces. La cuenca del río Apure presenta una diversidad y riqueza de especies muy alta. Muchas especies pueden ser encontradas en cuerpos de agua con grandes diferencias físico-bióticas y variar drásticamente en el tamaño de sus poblaciones a lo largo de los ambientes acuáticos (Machado-Alisson. 1987). La distribución espacial de una gran cantidad de especies de peces es variable y aún no claramente determinada, a pesar de los innumerables muestreos hechos en la cuenca (Taphorn. 1992). Así mismo, la tolerancia de la gran mayoría de los peces del llano a la intervención de su hábitat es notoria, y son pocas las especies verdaderamente sensibles a los cambios en el medio. La adaptabilidad de los peces a las fuertes variaciones climáticas de la región es producto de eficientes mecanismos para sobrevivir en condiciones extremas (plasticidad en las dietas, ayunos estivales. captación del oxigeno atmosférico. etc.). La generalidad del hábito alimentario omnívoro para la mayoría de las peces de la región y la capacidad para variar sus dietas es una limitante a la hora de analizar a las comunidades en función de sus niveles tráficos.

Hidrografía y Relieve. Una densa red de drenaje surca toda la cuenca del río Apure: conformando, en sus áreas bajas, extensas planicies de inundación entre abanicos de explayamiento y cauces que se intercomunican a lo largo de enormes distancias. El hecho de la intercomunicación de los cauces impide definir y discriminar a los mismos como ambientes con características propias, desde el punto de vista ecológico, en relación a la diversidad de especies que en ellos puedan encontrarse. A su vez, las inundaciones anuales de grandes superficies de terreno generan la posibilidad de intercambios de fauna íctica entre ambientes lóticos y lénticos, variando por consiguiente la riqueza de especies de año en año para muchos lugares.

Información Histórica. La información biológica sobre muchas especies, además de estar dispersa, generalmente no se ha registrado de manera cronológica y estandarizada. No se conoce qué número real de especies existen o existieron anteriormente en casi todas las cuencas del país, así como tampoco la variabilidad en sus distribuciones y sus densidades poblacionales en el tiempo. Los datos de pescas con fines biológicos, aunque

58

Page 59: Gu a Indicadores Biol Gicos

proporcionan información sobre la ecología y taxonomía de las especies no son, como regla general obtenidos mediante métodos estándar de muestreo (ejemplo: se realizan sin medición de tiempo o de superficies muestreadas y con equipos variados). Datos pesqueros, además que los existentes en el país son muy mal registrados y/o monitoreados, presentan en gran parte deficiente información taxonómica sobre los peces así como en el número de individuos colectados por especie.

El Muestreo. La estructura del hábitat para los caños de la región se presenta, además de variable a lo largo del cuerpo de agua, con abundantes refugies para los peces lo cual imposibilita en buena parte la obtención de buenas muestras ícticas por medio de artes de pesca usuales. La opción del uso de la electropesca en estos ambientes tiene como principal limitante la baja conductividad de las aguas, que merman la eficiencia de los equipos. La eliminación de las comunidades de peces a lo largo de un tramo de cauce (ejemplo: envenenamiento), además de innecesaria, no permite en subsiguientes muestreos la consecución de datos reales sobe integridad biológica del ecosistema.

Consideraciones finales

Como se ha notado, la aceptación del IBI como método de monitoreo reviste dificultades en su ejecución y análisis. Sin embargo, la posibilidad de considerar el parámetro de sedimentación (medición de aspectos granulométricos o estructuras de fondo del cauce) y de especies con una tolerancia marcada a este parámetro puede ser factible ya que esta característica probablemente sea una de las más importantes en la degradación de los ríos en el piedemonte y la que influye con más fuerza sobre las especies de peces, además de reducir la operacionalidad y la cantidad de información empleada para el desarrollo del IBI.

La necesidad de evaluar y monitorear constantemente nuestros ambientes acuáticos es urgente. El avance de la intervención humana en los ecosistemas es más rápido que la información biológica generada en los mismos; información que viene a ser fundamental para la conformación de estrategias conservacionistas que permitan el uso racional de los recursos naturales. Esperamos que a partir de esta investigación s e planteen nuevos estudios sobre la aplicabilidad del Índice de Integridad Biótica en Venezuela, para así, en un futuro cercano, contar con una propuesta de análisis aplicable en nuestros importantes ambientes acuáticos.

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos la colaboración prestada en los muestreos a Telva Carantoña, Pedro Pacheco, Carlos Riera y demás estudiantes de la Universidad Nacional Experimental de los Llanos Ezequiel Zamora. El Dr. Alex Flecker nos ilustró con interesantes conversaciones sobre la ecología en ambientes acuáticos y el Dr. Larry Page colaboró en la identificación de

59

Page 60: Gu a Indicadores Biol Gicos

varias especies. El personal de! Museo de Ciencias Naturales de la UNELLEZ (Keyla Marchetto y Luciano Martínez) colaboró ampliamente, así como también en los préstamos de materiales y equipos. Este proyecto fue financiado parcialmente por el Servicio de Pesca y vida Silvestre de los estados Unidos a través de la Jefatura del Programa de Recursos Naturales Renovables de la UNELLEZ.

LITERATURA CITADA

Andrade, G. y Moscó, J. 1985. Un primer aporte al estudio del efecto humano sobre la fauna de peces de la Cuenca del Lago de Maracaibo. Resumen XXXV. Convención Nacional de Asovac. Mérida. p. 100.Bruit, O., Machado, A. y Marrero C. 1985. Estudio comparativo de la ictiofauna de

los ríos Caris y Pao, h ' Anzoátegui. Resumen XXXV. Convención Nacional de Asovac. Mérida.

Chapman, M. 1980. Desarrollo estable de la pesca en la región del Guanare-Masparro.CIDIAT-OEA-MARNR-UNELLEZ-ULA. Venezuela.

Fausch, K. D., J. Lyons, J.R. Karr y P.L. Angermeier. 1990. Fish communities as indicators ofenvirommental degradation. American Fisheries Society Symposium. 8:123-144.

Karr, J.R. 1981. Assessment of biotic using fish communities. Fisheries. 6(6):21-27.

Karr, J.R. y D.. Dudley. 1978. Biological integrity of headwater stream: evidence of degradation prospects for ricovery. p. 3-25. en J. Lake y J. Morrison, Eds. Envirommental impact of land of use on water quality, final report on the Black Creek Proyec. Environ. Prot. Agency (U. S.) Publ; Chicago, Illinois. EPA-905-9-77-077-D.

Karr, J.R., K. D. Fausch, P.L. Angermeier, Yant P.R. y Schlossler I. J. 1986. Assessing biological integrity in running waters a method and its rationale. Illinois Nat. History Survey. Spec. Pub. 5.

Machado-Alisson, A. 1987. Los peces de los llanos venezolanos. Imprenta Universitaria. UCV. Venezuela.

Marrero,C.y D. C. Taphorn. 1991. Notas sobre la Historianaturalyladistribución de tos peces Gymnotiformes en la cuenca del río Apure y otros ríos de la Orinoquia. Bicllania(8):123-142.

Rengel, L., F. Ortega y G. Aymard. 1983. Dinámica de las variaciones de la co} ertura vegetal y la erosión en el piedemonte de Guanare. Boletín Técnico Nro. 8. UNELLEZ-GUANARE.

Taphorn, D. C. 1992. The Characiform Fishes of de Apure River Drainage, Venezuela. University of F lorida.

Fernández del V., A. y D. C. Taphorn. 1984. El río y su influencia en el ecosistema. Rev. Ecol. Conserv. Omit. Latinoam.Vol. 1. Nr.-2. p. 27-32.

Winemiller, K. O. y D. C. Taphorn. 1989. La evolución de las estrategias de vida en los peces de los llanos occidentales de Venezuela. Biollania (6):77- 123.

60

Page 61: Gu a Indicadores Biol Gicos

Tabla 1: Características de los ambientes acuáticos estudiados.La profundidad y la anchura son valores máximos.

PUNTOS DE MUESTREO

ASPECTOS A B C D E F

Profundidad (m) 1.2 1.5 2.1 3 5 2.3

Anchura (m) 3 3 4 8 10 6

Sustrato estable estable mucha mucha fango arenaarena arena materia materia mucha fangograva grava orgánica orgánica materia materia

piedras piedras descomp. descomp. orgánica orgánica

Transparencia(cm) - - 5 30 10 20

Color delAgua - - negra negra turbia oscura

gris (té)

Refugios abundantes en todos los puntos de muestreo

Vegetaciónribereña bosque restos restos bosque restos restos

poco de de poco de deinterv. bosque bosque interv. bosque bosque

Sombra total regular regular total poca poca

Tabla 2: Tolerancia, estrategias de vida, niveles tróficos y abundancia de las especies colectadas en el área de estudio.

ORDEN/FAMILIA/ESPECIE T EDV NT A

C HARACI FORMES

ERYTHRINIDAE

Hoplias malabaricus r2 C AANOSTOMIDAE

Schizodon isognathuS T r2 H C

PROCHILODONTIDAE

Prochilodus mariae T r2 H- A

61

Page 62: Gu a Indicadores Biol Gicos

CURIMATIDAEI!Curimata cerasina R r2 H- C

Steindachnerina argentea M r2 H- A

Steindachnerina pupula R r2 H-D

C

CHARACIDAE

Acestrocephalus cf boehlkei R r1 C EAcestrorhynchus microlepis T r I C C

Aphyocharax alburnus T r1 I-O A

Astyanax bimaculatus M r2 O A

Astyanax integer R r2 O C

Astyanax metae R r2 O C

Bryronamericus beta R r1 O C

Bryronamericusdeuterodonoides T r1 O C

Charax gibbosus R r2 C C

Cheirodon pulcher M r1 O A

Cheirodontops geayi T r2 I-C C

Creagrutus bolivari R r1 O C

Creagrutus sp. N r1 O C

Ctenobrycon spilurus M r1 O A

Tabla 2. Continuación.

ORDEN/FAMILIA/ESPECIE T EDV N ~ A

Cynopotamus bipunctatus R r2 C C

Gephyrochura.r valer,ciae T r1 C A

Hemibryeort metae N r2 O C

Hemigrammus sp. «arriba» T r1 O C

Afarkiana geayi T r2 1-O C

Afoenkhausia dichroura R r1 O E

Paragoniates alburnur R r2 I-C C

Roeboides affinis R r1 C C

Roeboides dayi M r1 C A

Triportheus angulatus R r2 C C

Triportheus sp. «cola roja» R C

Xenagoniates bondi R r1 C C

CHARACIDIIDAE

62

Page 63: Gu a Indicadores Biol Gicos

Characidium sp. I N r 1 O C

Characidium sp. 2 N r1 O C

GASTEROPELECIDAE

Thoracocharax stellatus T r2 I-C A

CYNODONTI DA E

Rhaphiodon gibbus R r2 C E

GYMNOTIFORMES

RHAMPHICHTHYIDAE

Rhamphichthys marmoratus T r2 Y E

STERNOPIGIDAE

Sternopygus macrurusT K Y C

SILURIFORMES

AUCHENIPTERIDAE

Entomocorus gameroi R r1? I-C E

Epapterus blohmi R r1? I-C E

Tabla 2. Continuación.

ORDEN/FAMILIA/ESPECIE T EDV NT A

Tana sp. R r1? 1-O EParauchenipterus galeatus T r2 C-O C

ASPREDINIDAEBunocephalus amatirus T r2 O C

PIMELODIDAEHemisorubim platurhyr,-hos R r2: O CAficroglanis iheringi R r1 C C

Pimelodella sp . 1 T r 1 O APimelodella sp. 2 T r 1 O APimelodus blochii T r2 O APimelodus ornatus R r2 O EPlatysilurus barbatus R r2 C EPseudopimelodus apurensis T r2 C CRhómdia sp. T r I O A

DORADIDAE

63

Page 64: Gu a Indicadores Biol Gicos

Orinocodoras eigenmanni R rl 0-H E

AGENEIOSIDAE

Ageneiosus vittatus R k C C

TRICHOMYCTERIDAE

Ochmacanthus alter?: us T rl ? P A

CALLICHTHYIDAECorydoras habrosus R K O ECorydoras aeneus T K O CCorydoras septentrionales T K O CHoplosternum littorale M K O A

LORICARIIDAELoricarüchthys platymetopon T K H C

Tabla 2. Continuación.

ORDEN/FAMILIA/ESPECIE T EDV NT

A

Cynopotanrus bipiurctalus R r2 C C

Gephvrocharax valencia T r1 C A

Hem ibrvcon metae N r2 O C

Hemigrammus sp. T r1 O CMarkiana geayi T r2 I- Cllfoenkhausia dichroura R r1 O E

Paragoniates alburnus R r2 1- CRoeboides affinis R r1 C C

Roe boides dayi M r 1 C A

Triportheus angulatus R r2 C C

Triportheus sp. «cola roja» R CXenagoniates bondi R r1 C C

CHARACID®AE

Characidium sp. 1 N r1 0 C

Characidium sp. 2 N r 1 O C

GASTEROPELECIDAEThoracocharax stellatus T r2 I-C A

CYNODONTIDAE

64

Page 65: Gu a Indicadores Biol Gicos

Rhaphiodon gibbus R r2 C E

GYMNOTIFORMES

RHAMPHICHTHYIDAERhamphichthys marntoratus T r2 Y

STERNOPYGIDAESternopygus macrurus T K Y

SILURIFORME.S

AUCHENIPTERIDAEEntomocorus gameroi R r1? I-CEpapterus blohmi R r1? I-

Tabla 3: Criterios usados en relación al Número Total Especies para el desarrollo del

IBI

Tipo de Anchura Profundidad Número de

Criterios de evaluacióncaño máxima máxima orden (número de especies)

5 3 1

I < 3 m < 1,5 m 1-2 >=20 19-10 9-0

II > 6 m > 2,5 m 2-3 >=35 34-20 19-0

65

Page 66: Gu a Indicadores Biol Gicos

Tabla 4: Criterios de Evaluación usados para caños Tipo I.(Caño Igüesito y Quebrada los Manires).

CATEGORIAS MEDIDAS CRITERIOS DE 5 3 I

Riqueza y Composición de Especies

I) Número total de especies 19-10 9-02) Especies Sensitivas a la degradación (indicadores) 5-1 03) Especies adaptables a hábitat pobres >= 5

4-1 04) Especies longevas >= 5 3-I 05) Número de especies intolerantes >=4 3-I 0

Composición Trófica6) Proporción de Omnívoros < 40% 40-70%7) Proporción de Invertívoros > 60% 60-40%8) Proporción de Carnívoros > 5% 5-1%

Aundancia de peces

9) Número de individuos por esfuerzo de muestreo > 200

> 50-200

Tabla 5: Criterios de Evaluación usados para caños Tipo II.(Caño Igües y Caño Maraca).

CATEGORIAS MEDIDAS CRITERIOS DE EVALUACION5 3

Riqueza y Composición de Especies

1) Número total de especies >= 35 34-20 19-02) Especies Sensitivas a la degradación (indicador.)

>= 12 11-5 4-03) Especies adaptables a habitat pobres >= 8 7-3 2-04) Especies longevas >= 8 7-3 2-05) Número de especies intolerantes >= 7 6-3 2-0

Composición Trófica

7) Proporción de Omnívoros < 40% 40-70% >70%8) Proporción de Invertivoros > 70% 70-40% < 40%9) Proporción de Carnívoros > 10% 10-5% < 5%

Abundancia de peces

10) Número de ind. por esfuerzo de muestreo > 500 100-500 100-0

66

Page 67: Gu a Indicadores Biol Gicos

Tabla 6: Valores asignados al IBI, sus respectivas clases de integridad y sus atributos (Modificado de Karr et a!, 1986).

B l CLASE DE INTEGRIDAD ATRIBUTOS

12-45 EXCELENTE Comparable con la mejor situación sin la intervención humana. Presentes todas las especies de la región incluso las formas intolerantes. Buen arreglo de edades y de niveles tróficos.

4-38 BUENA Pérdida de algunas especies intolerantes y algunas especies varían en su abundancia óptima. La estructura trófica presenta sesgos.

5-30 REGULAR Signos adicionales de deterioro. Pérdida de peces intolerantes y pocas especies. Estructura trófica desequilibrada. Formas tolerantes y omnívoros con incremento y frecuencia. Superdepredadores y especies longevas infrecuentes. Relación directa con características físico-bióticas.

7-21 POBRE Dominado casi totalmente por omnívoros y generalistas. Formas intolerantes nopresentes. Depredadores del tope de la cadena trófica especies longevas son poco comunes. Fuerte intervención humana.

6-14 MUY POBRE Muy pocos peces presentes. Formas muy tolerantes predominan. La degradación del medio alcanza niveles graves.

SIN PECES No aparecen peces en repetidas muestras. Degradación crítica del ambiente.

67

Page 68: Gu a Indicadores Biol Gicos

68

Page 69: Gu a Indicadores Biol Gicos

69

Page 70: Gu a Indicadores Biol Gicos

Actividad 1.

A partir de la lectura realizada del artículo: “Los peces como indicadores biológicos: aplicación del índice de integridad biótica en ambientes acuáticos de los llanos occidentales de Venezuela”, discute en pequeños grupos los criterios seleccionados por el autor para considerar las especies que reporta como indicadores biológicos.

Actividad 2.

Elabora un ensayo del tema estudiado.

70

Page 71: Gu a Indicadores Biol Gicos

TEMA IGENERALIDADES SOBRE LOS INDICADORES BIOLÓGICOS

CONTENIDO A TRATAR:Clasificaciones de los indicadores biológicos: a) Taxonómica, b) Según el tipo de ecosistema: acuático y terrestre (Microbiológicos: bacterias, hongos, Fitoplanctónicos, Zooplanctónicos, Algas bénticas, líquenes, Micrófitos acuáticos, Macroinvertebrados Bentónicos y Vertebrados).

ACTIVIDADES PARA EL APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN:Lectura y subrayado de ideas principales y secundarias de material.Elaboración de mapas mentales, mapas conceptuales o esquemas Elaboración de cuadros comparativosElaboración de maquetas o representaciones

ANFIBIOS Y REPTILES

71

Page 72: Gu a Indicadores Biol Gicos

Los anfibios (ranas, salamandras y cecilias) y reptiles (serpientes, lagartos, cocodrilos y tortugas), aunque distribuidos en todo el mundo, presentan una mayor diversidad en los trópicos. Los miembros de estos grupos son inusualmente sensibles a las condiciones ambientales y generalmente están estrechamente ligados a un hábitat particular, los que los hace más vulnerables que otros grupos de vertebrados a los cambios en el hábitat. El aumento en las amenazas a la biodiversidad causadas por los seres humanos en general, tiene un marcado impacto negativo sobre los reptiles y especialmente sobre los anfibios (Houlahan et al. 2000).

Los anfibios se consideran como muy buenos indicadores biológicos debido a: sus peculiaridades anatómicas, con piel muy permeable a los gases ylíquidos del ambiente (incluso a los agentes químicos); sus ciclos de vida que combinan estados larvales acuáticos con estadiosadultos terrestres (únicos entre los vertebrados); su extrema especialización ecológica y marcadas preferencias en cuestiónde hábitat.

Además, constituyen una importante parte de la biomasa en la mayor parte de los ecosistemas, cumpliendo múltiples funciones dentro de los ecosistemas acuáticos y terrestres, lo que los transforma en valiosos indicadores de la calidad ambiental (Blaustein y Wake 1990, Stebbins y Cohen 1995).

Considerando la capacidad que tienen las larvas de anuros que se alimentan de fitoplancton para filtrar y concentrar partículas (Kenny 1969, Sanderson yWassersug 1990), es posible identificar sus componentes dietarios en el contenido de su intestino anterior (Echeverria 1992, Echeverria y Montanelli 1992, Maidana y Echeverria 1992) y, en consecuencia, utilizarlas como método auxiliar para capturar plancton (Williams y Echeverria 1995), y, en última instancia, como indicadores de la calidad del agua.

Los reptiles son más herméticos y por lo tanto representan un desafío mayor que los anfibios cuando se realizan muestreos, en parte como consecuencia de su forma endotérmica de vida. A pesar de esta limitación, se deben incluir los reptiles en los proyectos de evaluación y monitoreo debido a su importante papel en los ecosistemas y a su creciente atractivo comercial.

SELECCIÓN DE INDICADORES DE ANFIBIOS Y REPTILES

Entre los vertebrados, los anfibios son afectados fundamentalmente por los cambios que ocurren en los ambientes acuáticos y terrestres (incluso cambios atmosféricos, donde la permeabilidad de la piel aumenta la exposición), algunas veces imperceptibles para los seres humanos. Existe la posibilidad de utilizar como indicadores diferentes especies, ya sea totalmente acuáticas o terrestres, o la fase larval (generalmente acuática) y/o la fase adulta, (generalmente terrestre) de la misma especie.

72

Page 73: Gu a Indicadores Biol Gicos

Las mediciones de riqueza y abundancia de la especie son importantes para estudiar y posteriormente monitorear a los anfibios. Un patrón recurrente de las consecuencias de la contaminación de los ambientes acuáticos es el número decreciente de especies y la creciente predominancia de algunas de ellas (en otras palabras, una desviación de la distribución logarítmica normal).

Aunque los estudios de anuros adultos son esenciales para comprender la dinámica de la población, los estudios de huevos y larvas pueden ser útiles para determinar el tipo y la ubicación de un agente causal de la disminución de la población, sin dejar de lado la utilización de esta fase como indicadora de otros elementos del ecosistema.

No es posible estudiar todas las especies de anfibios porque muchas de ellas (especialmente las salamandras y las cecilias) son evasivas y se encuentran en cantidades tan bajas que es imposible calcular las tendencias de sus poblaciones. Los anuros (sapos y ranas) en cambio, son indicadores adecuados por las siguientes características:- muy diversos;- generalmente abundantes;- relativamente bien conocidos taxonómicamente;- activos durante horas predecibles.

Además, es factible utilizar a los anuros en evaluaciones o proyectos de monitoreo posteriores que incorporen a personal técnico o local sin experiencia previa en este tipo de tareas (Mitchell, 1997).

De acuerdo con Duellman y Trueb (1986), los anuros son apropiados cuando se aplican técnicas de muestreo basadas en dos características principales:- la mayoría de las especies son activas por la noche, lo que las hace

fácilmente distinguibles con la ayuda de iluminación adecuada; y- los machos de casi todas las especies emiten sonidos característicos y

únicos, que una vez identificados pueden ser fácilmente reconocidos incluso por personal no especializado. Esto permite hacer un censo de anuros incluso sin hacer contacto visual con el espécimen. Como alternativa, dichas vocalizaciones pueden ser grabadas y verificadas con posterioridad.

Los estudios en la zona de Camisea, realizados como parte del proyecto en colaboración de SI/MAB con Shell (Icochea et al. 2002), recomendaron el uso de las siguientes especies como indicadores las cuales fueron seleccionadas para el presente estudio:- Ranas, debido a su visibilidad y a la vocalización de los machos, lo que

hace que se puedan tomar muestras fácilmente, con técnicas de estudio estándar e identificables. Cuatro especies en particular se consideraron adecuadas debido a que son comunes, con una amplia distribución y

73

Page 74: Gu a Indicadores Biol Gicos

fáciles de identificar: Epipedobates macero, Bufo cf. typhonius, Ischnocnema quixensis y Hemiphractus johnsoni;

- Comunidad de anuros (ranas y sapos), por su relativa abundancia;- Serpientes y lagartos, dos especies en particular, por ser comunes,

amplia distribución y ser fáciles de identificar: serpiente, Atractus major, y lagarto, Anolis trachyderma.

ESTRATEGIA DE MUESTREO

Se considera que los anfibios son indicadores particularmente adecuados de los cambios ambientales. Para llegar a la conclusión de que está teniendo lugar un cambio ambiental significativo, es necesario observar una fuerte tendencia.

Un problema significativo cuando se utilizan anfibios es que la dinámica de sus poblaciones en condiciones normales varía muy ostensiblemente en corto tiempo. El análisis de potencia de la variabilidad en los anfibios neotropicales indica que se necesitan entre 10 y 20 años de datos para establecer una tendencia (Hayes y Steidl 1997).

Dadas las restricciones de tiempo, dinero y experiencia, el muestreo debe ser el mínimo posible para obtener resultados significativos (es decir, obtener métricas indicadoras sólidas y detectar cambios en ellas a través del tiempo).

Al comienzo, no es posible determinar cuál es este mínimo: se necesitan datos relativos al número y alcance de las muestras con el fin de realizar un análisis de potencia estadística, que se puede utilizar para definir la intensidad mínima de muestreo (cantidad de réplicas de muestras de una zona específica/longitud de transecta).

Debido a la naturaleza temporal de las actividades de las ranas en las zonas tropicales (la vocalización de los machos de ciertas especies se relacionan con la reproducción, que tiene lugar durante la estación lluviosa), el mejor muestreo será más apropiado cuando la probabilidad de encontrar ranas esté en su punto máximo.

Básicamente, se recomienda el uso de transectas, ya que la instalación de equipos de trampas de pozo, con o sin cortinas, en períodos cortos de muestreo, generalmente no son eficaces.

Pocas especies vocalizan durante la estación seca, por lo que los esfuerzos por tomar muestras durante esta estación producirá cantidades insuficientes para efectuar análisis estadísticos, al mismo tiempo que desviará los resultados. El mejor período es el primer mes de la lluvias (Duellman 1978, Morales y McDiarmid 1996).

74

Page 75: Gu a Indicadores Biol Gicos

AVES

Las aves son un grupo muy diverso y excepcionalmente bien estudiados. Conforman el taxón de vertebrados terrestres más variado y su ecología, comportamiento, biogeografía y taxonomía son relativamente conocidos, lo que las transforma en un grupo sólido para utilizarlo con propósitos de evaluación y monitoreo (Furness et al. 1993).

La mayoría de las aves son de hábitos diurnos, tienden a ser abundantes y generalmente son visual y auditivamente atractivas y características, lo que las hace relativamente fáciles de estudiar. Son importantes consumidores en distintos niveles tróficos y son presa de otros vertebrados. Funcionalmente, las aves son importantes para el control de las poblaciones de insectos, dispersión de semillas y polinización (especialmente en los trópicos). Los distintos requerimientos de hábitat de las especies de aves dentro de un ecosistema (por ejemplo, desde el piso de la selva hasta el dosel), combinados con formas de estudio definidas y a distancia, hacen al grupo es particularmente útil para evaluar y monitorear los impactos sobre la biodiversidad y los cambios en el ecosistema.

Algunas especies de aves cumplen una función extremadamente importante en los ecosistemas: estas especies, con frecuencia denominadas "especies clave”, puede ser indicadores clave de los cambios en la biodiversidad de sus ecosistemas. Se recomienda a las aves, especialmente en las zonas de bosques, como indicadores en evaluaciones ecológicas rápidas, estudios de impacto ambiental, estudios de monitoreo (Dallmeier y Alonso 1997; Alonso y Dallmeier 1998 y 1999; Sillero Zubiri et al. 2002; Stork y Davies 1996; Sayre etal. 2000).

Debido a la importancia global de la biodiversidad en la zona de estudio, se ha hecho un esfuerzo significativo para estudiar a las aves de la zona, en particular en relación con los emprendimientos de desarrollo. Las zonas que se han estudiado mejor son el Parque Nacional Manú y la Reserva de Tambopata-Candamo. Conservation International en asociación con el Instituto Smithsoniano, han llevado a cabo evaluaciones rápida de aves en el cordón montañoso de Villcabamba y en la selva tropical baja de Camisea. El SI/MAB propuso el desarrollo de un programa de monitoreo en Camisea que incluyó comunidades de aves y sus hábitats de interés como uno de sus principales componentes (Dallmeier y Alonso 1997, Alonso y Dallmeier 1998, 1999).

En el estudio de SI/MAB, se monitorearon especies de aves utilizando varios métodos combinados – redes de niebla, observaciones auditivas y visuales – en sitios seleccionados en la zona del Proyecto de Gas de Camisea (pozos San Martín 1 y 3, Cashiriari 2 y 3 y Pagoreni y la planta de gas en Malvinas).

75

Page 76: Gu a Indicadores Biol Gicos

Los principales objetivos de estos estudios fueron obtener información sobre las comunidades de aves en toda la zona de desarrollo del Proyecto de Gas de Camisea (PGC), tomar muestras de todos los hábitat disponibles, así como monitorear los efectos de borde de los emplazamientos de pozos y las líneas de conducción. El Apéndice 1 de Alonso y Dallmeier (1999) incluye un protocolo estandarizado para evaluar y monitorear aves en la región del Bajo Urubamba (pp. 265-269). Angehr et al. (2002) presentan un análisis del trabajo de SI/MAB en Camisea.

Consideran que las mayores prioridades para un programa de monitoreo de aves son: (1) establecer si están ocurriendo efectos de borde en los emplazamientos de pozos, a lo largo de caminos y de la ruta planificada para las tuberías y determinar el significado y alcance de tales efectos; y (2) evaluar el impacto del mayor acceso de los seres humanos a la zona en relación con las especies de caza y otras especies explotadas. También señalan que lo remoto de la zona, su superficie escarpada y densa vegetación, junto con experiencia de campo limitada, restringe las opciones metodológicas.

Recomendaron el uso de redes de niebla y transectas para monitorear los efectos de borde y el uso de transectas para monitorear las especies de caza y otras especies explotadas.

Además del trabajo de SI/MAB, la Evaluación de Impacto Ambiental del PGC realizado recientemente (ERM 2001) describe un estudio de aves, que consta básicamente de observaciones directas en diferentes hábitat, registros indirectos y grabación de cantos. Estas metodologías permitieron la identificación de los ambientes frecuentados por las diferentes especies, sus actividades y su abundancia relativa en la zona. Pluspetrol contrato un estudio de Scoping para la realización de un Programa de Monitoreo para el área de Camisea que rescata parte de esta experiencia enriquecida con la labor de múltiples profesionales e instituciones Perú, Reino Unido y Argentina (Sillero Subiri et al. 2002).

SELECCIÓN DE INDICADORES DE AVES

Los indicadores deben poder detectar y caracterizar los cambios en la abundancia de las poblaciones de aves y en la composición de la comunidad de aves resultantes del desarrollo del yacimiento de gas. Es probable que los cambios cualitativos en toda la comunidad y los cambios cuantitativos más marcados en las poblaciones de algunas de las especies más abundantes sean detectables mediante un monitoreo sistemático posterior a la Línea de base.

76

Page 77: Gu a Indicadores Biol Gicos

Índices globales de riqueza / diversidad

Indicadores: cambios en el número de especies; cambios en la abundancia de las especies; cambios en la abundancia de grupos tróficos; cambios en la abundancia de grupos ecológicos.

Las mediciones de diversidad frecuentemente se utilizan con propósitos de monitoreo ecológico y de conservación. Uno de los indicadores más simples y más baratos que se utilizan para evaluar una zona determinada es la riqueza de las especies, entendida como la cantidad de especies que habitan la zona. A menudo, la riqueza se combina con la abundancia relativa de cada especie para obtener índices de diversidad, como el de Shannon o el de Simpson (Ralph et al. 1996).

El muestreo de la presencia/ausencia y la abundancia relativa de las especies tiene el propósito fundamental de establecer la composición general de la comunidad en el sitio muestreado y evaluar las fluctuaciones anuales. Los datos se manejan en forma conjunta (composición conjunta), obteniéndose una matriz que muestra una lista de especies presentes por sitio de muestra y su abundancia relativa.

Estas matrices pueden compararse luego entre sitios muestreados, diferentes hábitat o con las zonas seleccionadas. Las especies pueden agruparse y compararse de acuerdo con los grupos de alimentación (e.g. frugívoros, insectívoros) o con los grupos ecológicos (e.g. aves de dosel, aves de piso) lo que permite obtener índices de cambio dentro de un grupo determinado.

Varios estudios recientes han evaluado las implicancias de usar los índices de diversidad convencionales, relacionados principalmente con la estimación de riqueza y su uso en las acciones de conservación o manejo. Algunos índices (por ejemplo, Shannon) enfatizan la riqueza por sobre la ocurrencia de especies, mientras que otros asignan menor importancia a las especies raras. Si bien las especies raras pueden contribuir poco a la magnitud de la medición de diversidad, son muy importantes en términos de conservación (Elphick 1997). No obstante, en el contexto ecológico, dos aproximaciones parecen muy promisorias: los modelos de curva de acumulación y las estimaciones no paramétricas. Entre éstas últimas, las estimaciones de Chao y “navaja” parecen ser las más precisas y las que menos conduzcan a errores (véase Walther y Martin 2001).

Especies clave

Diversas especies o grupos de especies son de particular importancia en el área de estudio como indicadoras de procesos o hechos, ya sea por su relación con el resto de la comunidad, su susceptibilidad a ser cazadas como fuente de alimentos o como mascotas, su papel dentro del ecosistema o su

77

Page 78: Gu a Indicadores Biol Gicos

distribución restringida. El estudio extenso de estas especies por medio de transectas será muy revelador. Para algunas especies, especialmente las que son funcionalmente importantes, podría ser aconsejable el uso complementario de conteos de puntos y las redes de niebla. El método de transectas es bastante eficaz y dado que se lo puede evaluar de la misma manera que con los mamíferos, ambos puede utilizarse simultáneamente. Las aves de caza grandes, como los inambúes y las pavas de monte, son las primeras especies en desaparecer luego de la perturbación humana. Los grandes loros, tucanes y guacamayos pueden verse también afectados por la caza.

Varios grupos son de especial interés:

CracidaeIndicador: cambios en la cantidad y abundancia de especies de la familia Cracidae. Este grupo de aves es de interés cinegético (caza) en la zona de estudio. Las especies de la familia de los Cracidae (Charatas y Pavas de Monte) constituyen el principal componente avícola de la dieta de las comunidades amazónicas. Además, es posible ligar los datos de evaluación y monitoreo biológico con los provenientes de las comunidades que habitan el área.

PsitaciiformesIndicador: cambios en la cantidad y abundancia de especies de PsitaciiformesOtro grupo indicador es el de los Psitaciiformes, cuyas especies son buscadas para diferentes propósitos. Sería especialmente importante seleccionar especies amenazadas dentro de este grupo.

Pájaros carpintero y especies similaresIndicador: abundancia relativa de pájaros carpintero y especies similares. Existe una relación positiva entre la riqueza específica de los troncos (pájaros carpintero, trepadores y afines) y la cantidad de especies de otras aves de bosque. Específicamente, la posibilidad de usar estos grupos como indicadores de la biodiversidad de aves a escala de paisaje ha sido confirmada (Mikusi et al. 2000).

Monitoreo de los efectos de borde

Indicadores: cambios en la cantidad / composición de las especies; cambios en la abundancia de especies seleccionadas. El monitoreo de la composición de las especies de comunidades de aves en diferentes zonas de impacto alrededor de las actividades del proyecto (sísmica, emplazamientos de pozos, tuberías) es relativamente directo. Para aumentar la potencia, se pueden reunir los datos de la comunidad de aves en hábitat similares. Los estudios con redes de malla y conteo de puntos dentro de diferentes zonas impactadas (zonas a diferentes distancias de los sitios del proyecto: 0-100m; 300-500m; 1000m; y en el caso de los efectos de borde asociados con las tuberías, otra zona donde ha tenido lugar la reforestación), suministrarán los

78

Page 79: Gu a Indicadores Biol Gicos

datos necesarios. Los índices de diversidad de la comunidad pueden calcularse para las diferentes zonas de impacto.

El estudio de especies individuales exige saber de qué manera es probable que las diferentes especies y diferentes comunidades forrajeras son impactadas por los efectos de borde. Se deben identificar las especies que se utilizarán como indicadores de la perturbación. Los índices de abundancia y categoría de abundancia de las especies se pueden calcular y comparar entre distintas zonas y a lo largo del tiempo.

Las evidencias presentadas por Canaday (1997) sugieren que las especies insectívoras del interior de la selva pueden verse muy afectadas por la perturbación. La perturbación puede aumentar las poblaciones de algunas especies como los papamoscas (Tyrannidae) y semilleros (Emberizidae) que prefieren hábitat más abiertos o hábitat de crecimiento secundario temprano.

Clasificación Ecológica de los Organismos de Agua Dulce

Las condiciones físicas y químicas dominantes en los medios acuáticos determinan el tipo de organismos que viven en ese medio. Se han propuesto varias clasificaciones ecológicas de los organismos acuáticos; la más aceptada hoy día es la que presentamos a continuación:

a. Plancton. Comprende los organismos que viven suspendidos en las aguas y que, por carecer de medios de locomoción o ser estos muy débiles, se mueven o se trasladan a merced de los movimientos de las masas de agua o de las corrientes. Generalmente son organismos pequeños, la mayoría microscópicos.

b. Necton. Son organismos capaces de nadar libremente y, por tanto, de trasladarse de un lugar a otro recorriendo a veces grandes distancias (migraciones). En las aguas dulces, los peces son los principales representantes de esta clase, aunque también encontramos algunas especies de anfibios y otros grupos.

c. Bentos. Comprende los organismos que viven en el fondo o fijos a él y por tanto dependen de éste para su existencia. La mayoría de los organismos que forman el bentos son invertebrados.

d. Neuston. A este grupo pertenecen los organismos que nada o "caminan" sobre la superficie del agua. La mayoría son insectos.

e. Seston. Es un término adoptado recientemente y se aplica a la mezcla heterogénea de organismos vivientes y no vivientes que flotan sobre las aguas.

f. Perifiton. Organismos vegetales y animales que se adhieren a los tallos y hojas de plantas con raíces fijas en los fondos.

79

Page 80: Gu a Indicadores Biol Gicos

Comunidades del Medio Acuático

El Plancton

Como afirmamos anteriormente, pertenecen al plancton los organismos que flotan o viven suspendidos a merced de los movimientos de las aguas, sin locomoción propia suficientemente fuerte para dirigir sus movimientos. El plancton compuesto por vegetales recibe el nombre de fitoplancton y el que está formado por animales se denomina zooplancton.

El fitoplancton representa el primer eslabón de la cadena alimenticia; junto con las plantas superiores que habitan las aguas dulces, constituyen los organismos productores. Entre los grupos más importantes pertenecientes al fitoplancton citaremos las diatomeas, los dinoflagelados, las clorofíceas, las cianofíceas y las euglenofíceas. Muchas de las especies pertenecientes a las cianofíceas y clorofíceas son filamentosas y en ciertas épocas del año proliferan de tal manera en las lagunas que la superficie adquiere una coloración verdosa, que es conocida como "espuma verde". Desde el punto de vista de producción y debido a que se distribuyen por toda la capa fótica, las diatomeas y dinoflagelados son los productores más importantes ya que producen la mayor cantidad de materia orgánica y son realmente los pilares fundamentales del ecosistema.

Entre las diatomeas, los géneros más abundantes y frecuentes son: Navicula, Pinnularia, Asterionella y Tabellaria. Entre los Dinoflagelados, los géneros más importantes son Peridinium y Ceratium. En las aguas dulces son muy abundantes y frecuentes ciertos flagelados como Euglena, Colponema y Spiromonas. Entre las cianofíceas cabe destacar Oscillatoria (alga filamentosa) y Rivularia. Entre las Chlorophyta filamentosas muy frecuentes en las aguas lénticas tenemos: Spirogyra, Oedogonium y Zignema.

El zooplancton está representado por especies de varios phila: protozoarios, celenterados, rotíferos, briozoarios y, sobre todo, por algunos grupos de crustáceos como los cladoceros, los copépodos y los ostracodos. Cabe citar también las larvas de muchos insectos y los huevos y larvas de peces. La mayoría de los organismos que pertenecen al zooplancton se alimentan de otros animales más pequeños. El zooplancton está compuesto, desde el punto de vista trófico, por consumidores primarios o herbívoros y consumidores secundarios.

Se acepta generalmente en base a investigaciones bien fundadas, que las aguas tanto continentales como marinas de las regiones tropicales son menos productivas que las de regiones templadas o frías. Las razones que se aducen para explicar este hecho son las siguientes:

a. Las temperaturas bajas retardan la acción denitrificante de las bacterias y por esta razón los nitratos no son destruidos tan rápidamente y, al permanecer en el agua, son aprovechados por el fitoplancton para la producción de alimentos.

80

Page 81: Gu a Indicadores Biol Gicos

b. Las temperaturas bajas retardan el metabolismo de los organismos, por tanto éstos viven más tiempo, lo cual produce una acumulación de generaciones. En los trópicos, el metabolismo de los organismos es alto y, por tanto, su desgaste es mayor y como consecuencia viven menos tiempo.

c. Se ha comprobado también que las aguas frías tienen mayor capacidad de saturación para el oxígeno que las aguas cálidas, lo cual contribuiría a una mayor producción del fitoplancton.

Con respecto a las especies que habitan las aguas dulces, se ha observado una característica muy peculiar es que la mayoría son cosmopolitas; por tanto, es frecuente encontrar algunas especies en latitudes y climas muy diferentes. Así se ha comprobado que existen muchas especies en los lagos de Europa que se encuentran también en los lagos de Norteamérica. Muchas especies de aguas dulces templadas se encuentran en aguas dulces tropicales. Los grupos de seres vivos que presentan especies con mayor grado de cosmopolitismo son: las diatomeas, los dinoflagelados, las clorofíceas, los protozoarios y los copépodos.

El Bentos

Los organismos del bentos viven sobre el fondo o en el fondo de los lagos y ríos. Las comunidades del bentos se caracterizan por ser muy ricas en especies y formas; prácticamente están representados casi todos los phylla.

La zonificación de los lagos presenta problemas, ya que su delimitación resulta en algunos casos muy artificial y poco clara. La variedad de lagos y lagunas que existen en cuanto a profundidad y extensión hace muy difícil generalizar la zonificación que damos a continuación, pero servirá de modelo para muchos lagos. Se distinguen tres zonas en los lagos y lagunas:

Zona litoral. Comprende la zona de agua somera de la orilla y parte del fondo hasta donde penetra la luz solar. Es la zona donde crecen las plantas con raíces, y donde abunda material flotante y depósitos orgánicos. Esta zona en general es más rica en especies de organismos que las otras. En ella viven plantas con raíces que penetran en el fondo, pertenecientes a las espermatofitas que, junto con el fitoplancton y las algas flotantes, constituyen los productores del ecosistema lacustre. Entre las plantas superiores que frecuentemente habitan la zona litoral encontramos la "enea" (Typha spp.), planta ampliamente distribuida y que ocupa generalmente las aguas someras inmediatas a las riberas; vive en lagos y lagunas tropicales y templadas y se conocen varias especies. Los juncos (Scirpus), la sagitaria (Sagittaria), el jacinto o lirio de agua (Eichornia crassipes), crecen y se multiplican rápidamente en ciertas lagunas. Todas estas plantas emergen del agua, formando en algunos casos una vegetación tupida, que sirve de albergue para animales y aves; éstas construyen sus nidos sobre las citadas plantas, las cuales son frecuentadas por los insectos en busca del néctar de las flores o para fijarse en ellas.

81

Page 82: Gu a Indicadores Biol Gicos

En la zona litoral de los lagos y lagunas viven plantas con raíces cuyas hojas flotan sobre la superficie de las aguas como es el caso de los nenúfares (Nymphaea); también encontramos el "repollito de agua" (Pistia stratiotes). Algunas plantas viven sumergidas o flotando – Chara, Nitella (algas), Elodea y Anacharis (plantas de acuario). Algunos helechos viven en el medio acuático; entre los más conocidos tenemos los géneros Salvinia y Marsilia.

En cuanto a la fauna bentónica, se calcula que más del 70 por ciento de las especies presentes en los lagos se encuentran en la zona litoral y sublitoral. Los grupos mejor representados son los siguientes: nematelmintos, como la sanguijuela (Hirudo); anélidos; moluscos, como las almejas y los caracoles; crustáceos y rotíferos.

Zona limnética. Corresponde a la zona de las aguas abiertas que se extienden hasta la profundidad donde se alcanza el nivel de compensación, es decir donde la fotosíntesis equilibra a la respiración. Por debajo de este nivel, y debido a la escasez de radiación solar, hay déficit de productividad. Naturalmente esta zona se presenta en los lagos de profundidad considerable. En cierto modo corresponde a lo que en los medios marinos se denomina mar abierto o zona oceánica.

Zona profunda. Comprende los fondos y las aguas a donde no llega la luz solar. En el fondo se deposita el fango, restos orgánicos y minerales. Muchas lagunas y algunos lagos carecen de esta zona por no tener suficiente profundidad.

El Necton

Pertenecen al necton todos los organismos que nadan libremente en el agua por poseer un sistema de locomoción eficiente, que les permite trasladarse de un punto a otro. Pueden recorrer largas distancias y, en algunos casos, en contra de los movimientos del agua o de las corrientes.

La zona litoral es rica en especies nectónicas; frecuentemente esta diversidad de especies va acompañada de gran abundancia de individuos. Los peces abundan en esta zona aunque se trasladan también por la zona limnética y la profunda, si las condiciones de vida son favorables. Entre los vertebrados que frecuentan o habitan el litoral encontramos las ranas, salamandras, tortugas y serpientes de agua. Entre los invertebrados que forman el necton tenemos los insectos (larvas y adultos) y los crustáceos.

El Neuston

En la superficie de las aguas dulces, principalmente en aguas lénticas o estancadas, viven o se trasladan por la película superficial algunas especies, principalmente de especies, entre los cuales mencionaremos los escarabajos (Coleópteros), arácnidos y algunos hemípteros de las familias Gerridae, Veliidae y Hebridae. Entre los insectos de la familia Gerridae, encontramos el patinador de agua del género Gerris. Existen otros organismos que flotan contra la cara interna de la película superficial, constituyendo el infraneuston.

82

Page 83: Gu a Indicadores Biol Gicos

A éste pertenecen la Hydra común, las planarias, larvas de insectos, algunos moluscos acuáticos, ostracodos y cladoceros.

ActividadElabore una clasificación de los indicadores biológicos señalando un ejemplo de indicador biológico de cada grupo.Presenta a tus compañeros tu clasificación y a partir de la discusión que se genere en el grupo verifica si dejas igual tu clasificación o la modificas.

83

Page 84: Gu a Indicadores Biol Gicos

TEMA I

GENERALIDADES SOBRE LOS INDICADORES BIOLÓGICOS

CONTENIDO A TRATAR:Parámetros más comunes determinados con los Indicadores Biológicos. Importancia de los Indicadores Biológicos.

ACTIVIDADES PARA EL APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN:Lectura y subrayado de ideas principales y secundarias de material.Elaboración de mapas mentales, mapas conceptuales o esquemas.Análisis y reflexión para la participación

84

Page 85: Gu a Indicadores Biol Gicos

Importancia de los bioindicadores

El uso de indicadores biológicos para identificar la contaminación del medio tiene la ventaja de que son de fácil manejo, no requieren instrumentos y escriben con mayor profundidad los problemas. Los bioindicadores nos dan la información básica de identificación del problema. Se pueden complementarcon estudios químicos específicos y estudios de salud.

Algunos de estos estudios son:- Análisis físico - químicos y bacteriológicos del agua y del suelo- Imágenes de satélites e información a distancia- Estudios de metales pesados en las aguas- Estudios de bioacumulación en la cadena trófica.- Estudios epidemiológicos

Una de las ventajas de usar bioindicadores en una evaluación de impactos ambientales es que pueden participar las poblaciones locales. Las fuentes de información son básicamente, el conocimiento de la gente y la memoria colectiva. Las mujeres y los ancianos por ejemplo, conocen mucho de la naturaleza y saben reconocer los cambios.

Trabajar con bioindicadores nos invita a estar muy atentos a todo lo que pasa en la naturaleza, por ejemplo la temperatura del agua y del aire, la dirección e intensidad del viento, visibilidad de la luna, presencia de lluvia, profundidad del agua, etc.,

ActividadRealiza una recopilación de metodologías utilizadas para medir los parámetros de los indicadores biológicos.En equipo escoge una metodología y exponla al resto de tus compañeros.

85

Page 86: Gu a Indicadores Biol Gicos

TEMA IIAPLICACIÓN DE LOS INDICADORES BIOLÓGICOS EN LA

CONTAMINACIÓN A NIVEL LOCAL

CONTENIDO A TRATAR:Indicadores biológicos de la contaminación del agua.

ACTIVIDADES PARA EL APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN:Lectura y subrayado de ideas principales y secundarias de material.Elaboración de mapas mentales, mapas conceptuales o esquemas.Elaboración de bioensayosDemostraciones y aplicación o práctica

86

Page 87: Gu a Indicadores Biol Gicos

INDICADORES DE CONTAMINACIÓN DE AGUA

El agua es un medio que recibe contaminación y al mismo tiempo la transporta a otros lugares lejanos de la fuente de origen. Entre los indicadores de contaminación del agua se encuentran:

Moho residual

Es un tipo de microorganismo que se que observa como una mucosidad parecida al algodón, esta se pega en las larvas, ramas u hojas que se asientan en el fondo del agua. Este es un indicador de contaminación orgánica en aguas corrientes.

Algas

Son un buen bioindicador de contaminación orgánica. Las algas se encuentran hasta donde puede entrar la luz solar. En las aguas que reciben desechos domésticos o agrícolas, habrá más algas, por lo tanto la presencia de una mayor cantidad de algas significa que hay contaminación orgánica. Si la cantidad de nutrientes es muy grande, proceso llamado eutroficación, puede haber un crecimiento de algas planctónicas ( aquellas que flotan libremente), que al morir provocan escasez de oxígeno para otros organismos acuáticos. La ausencia total de algas podría también ser un buen bioindicador, pues revela contaminación química, pero esto se identifica sólo con microscopio.

Plantas acuáticas

La presencia y cantidad de plantas acuáticas depende de la luz solar y de los nutrientes. La mejor manera de valorar si pueden o no ser utilizadas estas plantas como indicadores es investigando qué plantas se encontraban en el pasado. Las aguas claras y poco profundas suelen tener una alta diversidad de plantas y eso es un indicador de que el agua no está contaminada. El aparecimiento de un sólo tipo de planta acuática es indicativo de que hay un aumento de nutrientes y por lo tanto una fuente de contaminación orgánica. Si la superficie del agua está completamente cubierta de plantas con hojas flotantes, entonces la calidad del agua será pobre, pues habrá falta de oxigenación. Una cantidad grande de plantas muertas o la ausencia de plantas acuáticas, indica que hay falta de oxígeno, o la presencia de sustancias tóxicas.

Invertebrados grandes

Existen organismos acuáticos y larvas que viven en el fondo de ríos y lagos. Entre estos hay organismos sensibles a la alteración del medio y son los primeros en desaparecer, otros son resistentes a la contaminación de las aguas. La diversidadnos indicará el grado de contaminación.

87

Page 88: Gu a Indicadores Biol Gicos

Peces

Los peces están presentes hasta en las aguas más contaminadas, esto se debe a que tienen una ÓNCOLÓGICA dieta muy variada. Hay los que comen plantas, otros comen insectos y otros comen otros peces. Los peces que viven en los fondos barrosos, suelen ser más tolerantes por estar capacitados para atrapar oxígeno en condiciones más difíciles, pero en el caso de contaminación con petróleo, éste se deposita en el fondo al igual que los metales pesados. afectando sobretodo a estos peces. La muerte de peces en masa, es común cuando se presentan derrames e indican contaminación grave, los peces suelen nadar muy cerca de la superficie en círculos o de lado.

La contaminación por radiactividad se refleja en las alteraciones morfológicas en el pez, como la aparición de una aleta más, gigantismo, enanismo, alteración en la coloración, perturbación del desarrollo larval y tumores.

La contaminación química que resulta de arrojar al agua tóxicos utilizados, ya sea en la agricultura o en la industria minera y petrolera, alteran las colonias de peces. Los síntomas comunes que presentan los peces son la presencia de manchas blancas o hinchazones rojizas y tumores.

Un buen indicador en la Amazonía es el “Guanchinche“ Este pez es la única especie que sobrevive a la contaminación por petróleo cuando ésta no es muy fuerte. Según los campesinos cuando el guanchinche está contaminado presenta en su interior unos gusanos de color café impregnados en la carne del pez. Entonces si en un cuerpo de agua solo se encuentra esta especie de pez y además se encuentran estos gusanos en su carne significa que este río o estero ha sido contaminado por desechos de la industria petrolera.

Caimanes

Las poblaciones de caimanes tienen algunas características que los hacen ideales para el monitoreo ambiental de ecosistemas acuáticos. Al ser depredadores, están al tope de la cadena alimenticia lo que significa que el estado de sus poblaciones depende del estado de los integrantes del resto de la cadena. Esto les hace sensibles porque si su alimento está contaminado por una sustancia que no pueden eliminar (como son los compuestos que se acumulan en el tejido graso de los peces), éstos entrarán en concentraciones mayores al organismo de los caimanes, además por su eficiente utilización de energía son relativamente abundantes, lo que permite monitorearlos con facilidad.

Hay que tener en cuenta que un monitoreo para establecer el impacto de alguna actividad, especialmente si utilizamos caimanes, tiene que ser a largo plazo.

88

Page 89: Gu a Indicadores Biol Gicos

Actividad.

Lee el siguiente material y realiza el bioensayo en pequeños grupos de trabajo. Presenta los resultados y discútelos con el resto de los compañeros.

El informe debe contener: Una introducción Metodología usada Resultados y Discusión Conclusiones Bibliografía Consultada

La contaminación es uno de los problemas ambientales más importantes que afectan a nuestro mundo y surge cuando se produce un desequilibrio, como resultado de la adición de cualquier sustancia al medio ambiente, en cantidad tal, que cause efectos adversos en el hombre, en los animales, vegetales o materiales expuestos a dosis que sobrepasen los niveles aceptables en la naturaleza.

La contaminación puede surgir a partir de ciertas manifestaciones de la naturaleza (fuentes naturales) o bien debido a los diferentes procesos productivos del hombre (fuentes no naturales) que conforman las actividades de la vida diaria.

Las fuentes que generan contaminación por las actividades del hombre son: industriales (frigoríficos, mataderos y curtiembres, actividad minera, petrolera, etc.), comerciales (envolturas y empaques), agrícolas (agroquímicos), domiciliarias (envases, pañales, restos de jardinería) y fuentes móviles (gases de combustión de vehículos). Como fuente de emisión se entiende el origen físico o geográfico donde se produce una liberación contaminante al ambiente, ya sea al aire, al agua o al suelo. Tradicionalmente el ambiente se ha dividido, para su estudio y su interpretación, en esos tres componentes que son: aire, agua y suelo; sin embargo, esta división es meramente teórica, ya que la mayoría de los contaminantes interactúan con más de uno de los elementos del ambiente.

El agua es un recurso renovable en peligro como consecuencia de la actividad humana. En muchos casos, en las zonas altamente industrializadas el agua pura que procede de la lluvia recibe, antes de llegar al suelo, su primera carga contaminante que la convierte en lluvia ácida. Una vez en el suelo, el agua corre por la superficie o se infiltra hacia las capas subterráneas. Es el agua de escorrentía, que en los campos y en las granjas se carga de pesticidas y del exceso de fertilizantes y en las ciudades arrastra productos como aceites de auto, metales pesados, nafta y detergentes.

89

Page 90: Gu a Indicadores Biol Gicos

La contaminación del agua es uno de los problemas ambientales más serios que la humanidad está enfrentando en estos momentos.

Para estudiar si el agua está contaminada o no, vamos a hacer un bioensayo. "¿Un bio qué?", te preguntarás.

Un bioensayo es simplemente un ensayo que se basa en utilizar un organismo vivo (bio quiere decir vida), que puede darnos información sobre lo que queremos investigar. En este caso, el organismo que vamos a usar es la cebolla. Y la cebolla nos va a indicar si el agua está contaminada o no.

"¿Cómo puede una cebolla indicarnos la toxicidad del agua?" Lo que sucede es que, en las plantas (como la cebolla), el desarrollo de las raíces es muy sensible a la presencia de contaminantes. En otras palabras, las raíces no pueden crecer (o crecen mucho menos) en un ambiente contaminado.

En nuestro ensayo, vamos a observar y comparar la longitud de las raíces jóvenes de cebollas que crecieron en un ambiente no tóxico, en uno tóxico y en un ambiente incógnita, es decir, un ambiente que no sabemos si está contaminado o no, y que queremos estudiar.

MATERIALESCebollas pequeñasFrascos pequeños de compotaAgua Sal de mesaMarcador indeleble4 muestras de agua incógnita

INSTRUCCIONES: Se van a comparar 6 grupos. Estos, van a ser:Grupo N: con agua filtradaGrupo P: solución de agua con sal (10g de sal/ litro de agua)Grupo M: muestras de agua incógnita o desconocida.(agua de una quebrada, arroyo, río, charco, etc)

Grupo N. Es el control Negativo nuestro experimento negativo porque no está contaminado). En este grupo, vamos a poner a las cebollas en un medio que seguro les permita crecer (para eso vamos a usar agua filtrada, que sabemos que no está contaminada). Este grupo nos va a permitir saber cuánto pueden crecer las raíces en agua no contaminada, y comparar con lo que sucedió en otros medios.

Grupo P. Es el control Positivo de nuestro experimento. Aquí vamos a usar un medio que seguro no permite que las raíces crezcan (un medio tóxico para las raíces). ¿Cuál va a ser ese medio? En este caso vamos a usar una solución de agua con sal, ya que se sabe que el agua muy salada impide el crecimiento de las raíces de la cebolla. Este grupo nos va a permitir saber lo poco que crecen las raíces en un medio tóxico.

90

Page 91: Gu a Indicadores Biol Gicos

PROCEDIMIENTO

Identifica cada frasco (CP, CN; M1, M2; M3 y M4) Llena los frascos de cada grupo con la solución que les corresponda,

casi hasta arriba. Para CN; agua filtrada, CP; agua con sal y en M las aguas incógnitas.

Coloca en cada frasco una cebolla. Ubica los frascos en un lugar aireado, donde reciban la luz del sol y

déjalos por una semana. A medida que a las cebollas le vayan creciendo las raíces, van a ir consumiendo el agua del frasco. Cada día deberás reponer con cuidado el líquido que se haya perdido en cada frasco, sin sacar demasiado la cebolla.

Anota todos los días tus observaciones en la tabla Nº 1.

Para interpretar tus resultados tienes que comparar el largo promedio de las raíces que crecieron en tu muestra con el largo de las que crecieron en el grupo N (el control con agua limpia). Cuanto más grande sea la diferencia entre tu muestra y el control, mayor será la probabilidad de que haya sustancias tóxicas presentes en el agua.

¡Cuidado! El agua a investigar puede estar contaminada. Por eso es importante que no la toques con tus manos, ni te toques los ojos ni la boca mientras realizas el experimento. Lávate muy bien las manos cuando termines con el experimento.

Tabla Nº 1. Resultados del Análisis del AguaMuestras Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Control Negativo

Control Positivo

Muestra 1

Muestra 2

Muestra 3

91

Page 92: Gu a Indicadores Biol Gicos

TEMA IIAPLICACIÓN DE LOS INDICADORES BIOLÓGICOS EN LA

CONTAMINACIÓN A NIVEL LOCAL

CONTENIDO A TRATAR:Indicadores biológicos de la contaminación del aire.

ACTIVIDADES PARA EL APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN:Lectura y subrayado de ideas principales y secundarias de material.Elaboración de mapas mentales, mapas conceptuales o esquemas.Elaboración de informeDemostraciones y aplicación o práctica.

92

Page 93: Gu a Indicadores Biol Gicos

Indicadores de contaminación de aire

Identificar indicadores para contaminación del airees más difícil que para el agua pues depende mucho de los vientos y su circulación, de la concentración de las emisiones y del tipo de emisiones. Pueden presentarse alteraciones en las poblaciones de aves, en sus lugares de anidación e inclusive en mamíferos; sin embargo es difícil establecer la relación directa entre estos cambios y la contaminación del aire, por ello es preferible usar indicadores estáticos que son afectados permanentemente como epifitas y levaduras.

Epifitas

Son un grupo de plantas de gran sensibilidad a los cambios del ambiente, los químicos que se transportan en el viento o los que se depositan con las lluvias, afectan directamente su diversidad y su número.

Para hacer un monitoreo de epifitas se selecciona un árbol hospedero, en zonas con alta contaminación, por ejemplo, por emisión de gas quemadoen la industria petrolera o de fundiciones en la industria minera, la población de epifitas por árbol disminuye.

Levaduras

Son organismos útiles para identificar la contaminación del aire. La estructura de las levaduras de las hojas de los árboles cambia rápidamente ante la presencia de contaminación. Ante la presencia de contaminantes como el CO2, SOx y otros, se favorece ciertas poblaciones resistentes y desaparecen otras más sensibles.

Para realizar un monitoreo con la levadura de las hojas es necesario hacer controles identificando primero la diversidad de las comunidades típicas existentes en los mismos huéspedes y bajo condiciones similares a fin de utilizarlas como control.

Es necesario tener en cuenta que las comunidades de levaduras varían de una especie de árbol a otra, por lo que es necesario primero conocer cuál es la estructura de la comunidad de levaduras en los árboles expuestos a la contaminación y compararlas con las muestras control.

Efectos de la contaminación sobre líquenes

Se pueden evidenciar en forma de reacciones fisiológicas directas y en forma de reacciones indirectas.

Las primeras, producidas por emisiones específicas de fuentes puntuales, que difícilmente se pueden evaluar, dado el gran número de variables

93

Page 94: Gu a Indicadores Biol Gicos

ambientales que intervienen. Debido a ello, en la práctica lo que en realidad se mide son las respuestas indirectas (respuestas a la inmisión) que se manifiestan desde el punto de vista del observador de manera cualitativa siendo la presencia/ausencia de las especies liquénicas el criterio empleado principalmente para la evaluación cualitativa de la contaminación y la frecuencia de las mismas para la evaluación cuantitativa.

El S02 es el principal contaminante gaseoso afectando en mayor medida al normal funcionamiento de los talos liquénicos y es también el que se encuentra en mayor concentración y está más extendido. Cada año se vierten en la atmósfera unas 200 Tm como resultado de las actividades humanas, además de óxidos de nitrógeno, hidrocarburos, derivados fluorados o dorados, junto con partículas en suspensión, metales pesados y otros muchos compuestos.

Las respuestas de los líquenes frente al S02, como por ejemplo, para poder amortiguar los efectos negativos, una de las primeras reacciones de los talos es tratar de disminuir la asimilación de este gas, de manera que reducen la superficie de contacto con el agua de varias formas, o bien desarrollando soredios que no se humedecen tan fácilmente, o elaborando mayores concentraciones de sustancias hidrófobas, o encogiendo el talo al volverse los lóbulos más estrechos y convexos, o bien tratando de reducir el efecto de los iones tóxicos gracias a la capacidad tampón del talo y del sustrato.

Pero la tolerancia depende de la resistencia del protoplasma de las células, de su momento metabólico, de la vitalidad, de la capacidad de inhibición de los efectos y de la madurez del talo, siendo mucho más sensibles los talos más jóvenes. Esta es una de las razones del descenso en diversidad y biomasa de líquenes en zonas contaminadas, simplemente no se pueden reproducir o los talos más jóvenes dejan de progresar.

Importancias de las condiciones ambientales

Los efectos más importantes son los que afectan a la fotosíntesis y a la respiración, inhibiéndose la captación de C02 , que altera la composición de las membranas celulares, perdiéndose iones potasio, pasando la clorofila (verde) a feofitina (parda) por pérdida de iones magnesio, comienzan las decoloraciones del talo y modificaciones vanas, posteriormente también se pierde la respiración y al final tanto el fotobionte como el hongo degeneran, se daña la estructura del talo y su capacidad de reproducción.

La actividad y profundidad de la acción dependen también de la persistencia, duración y concentración de los contaminantes, del régimen climático, del pH del sustrato y de otros factores. No es lo mismo la persistencia de niveles bajos durante mucho tiempo en ambientes húmedos, que un pico de alta concentración y corta duración.

94

Page 95: Gu a Indicadores Biol Gicos

Si buscamos en las ciudades, será fácil encontrarlos en los monumentos hechos con roca calcárea o sobre el mortero de los muros, puesto que son capaces de neutralizar las deposiciones ácidas. Sin embargo, es más difícil que se instalen sobre rocas de naturaleza silícea.

Los líquenes corticícolas son el material más adecuado para realizar una valoración de calidad del aire, ya que estos substratos no alteran, o lo hacen muy poco, la composición del agua que discurre por su superficie, que es la que toma el liquen.

Métodos estimativos ecológicos Los métodos de trabajo desarrollados al utilizar los líquenes como bioindicadores de contaminación tienden a relacionar la presencia o ausencia de especies, su número, frecuencia de aparici6n, cobertura y los síntomas de daños externos o internos con el grado de pureza atmosférica. Se han desarrollado una gran magnitud de técnicas y métodos destinados a realizar mapas o delimitar áreas isopolutas utilizando líquenes epifitos, pudiéndose reducir a dos las tendencias de profundización en esta aproximación: T1 .- Análisis cualitativos (presencia/ausencia de especies). T2 .-Cuantitativos (fitosociológicos).

Análisis cualitativos (presencia / ausencia de especies)

Algunos se basan que la distribución individual de las especies está correlacionada con las concentraciones de S02, indicando arduamente la resistencia ofrecida a las condiciones ambientales adversas, aunque necesita mayor precisión en aspectos como la vitalidad o la cobertura de los talos.

Mucho más interesantes son aquellos que estudian las asociaciones de líquenes, pues es así como se desarrollan normalmente en la naturaleza. Hawksworth y Rose (1970), gracias a las instalaciones de redes de estaciones de medida de S02 en los núcleos británicos urbanos e industriales, lograron realizar en 1970 una gradación de sensibilidad liquénica corticícola con dichas concentraciones promediadas invernales, bifurcándose posteriormente en función del tipo de forófito arbóreo.

Esta escala ha sido adaptada para Francia y N.O. de España, y otras escalas similares y posteriores han sido construidas, para Dinamarca, Suecia, Holanda, Alemania, Irlanda, Francia, Portugal, España, E.E.U.U. y Canadá.

Análisis cuantitativos: Índice de pureza Atmosférica

Con objeto de obtener mejores aproximaciones en la delimitación de áreas isocontaminadas se han desarrollado métodos tendentes a cuantificar la

95

Page 96: Gu a Indicadores Biol Gicos

aparición de taxones liquénicos, valorando no sólo su presencia en el territorio, sino también su abundancia y, en la medida de lo posible, su grado de fertilidad y desarrollo.

De Sloover y Loblanc (1968) diseñan el método del Índice de Pureza Atmosférica (IPA), que ha sido seguido por la mayoría de los investigadores que han abordado el tema desde una óptica ecológica. El IPA considera las comunidades de líquenes, la presencia y distribución de las mismas en un área con zonas precisas de contaminación y cuantifica los datos.

Para realizarlo hay que tomar numerosos inventarios fitosociológicos, en condiciones ecológicas homogéneas, y tiene en cuenta la cobertura, la abundancia y la frecuencia de las especies en cada comunidad y en unos cuantos árboles (forófitos) de un territorio determinado.

Este índice refleja la riqueza o escasez de la vegetación epifita de una determinada zona y es válido únicamente, a nivel comparativo, entre territorios o regiones que presenten aproximadamente la misma climatología y ecología. Con objeto de introducir datos indicativos del estado de desarrollo, vitalidad, biomasa, grado de cobertura, etc., se han ideado métodos de medida centrados en el diámetro del talo, producci6n de apotecios, porcentajes de cobertura, utilizando en ocasiones técnicas fotográficas.

A - Orígenes metodológicos

Dependientes de una serie de factores ambientales, entre aquellos que pueden determinar de una forma importante la distribución de los líquenes podemos citar: F1.- Forófito .Es esencial evaluar cada estación de muestreo en base a la especie del árbol considerado como forófito. Suelen existir diferencias en la diversidad de la flora liquénica dependiendo de la especie arbórea.

F2.-Microclima. Es extremadamente importante para los líquenes epifitos. Para que se puedan comparar las estaciones de muestreo, deben ser lo más similares posible en cuanto a Microclima se refiere. Es necesario restringir el muestreo a árboles verticales dado que la pendiente de un tronco puede tener una fuerte influencia sobre el microclima, así como los que se encuentran en zonas poco iluminadas.

Se deben excluir los árboles demasiado delgados y jóvenes puesto que, la vegetación liquénica se halla generalmente en un estado de desarrollo no muy avanzado.

F3.- Clima. Las diferencias climáticas que puedan existir en una zona no se pueden excluir de la elección del método de muestreo y deben ser tenidas en cuenta en la interpretación de los resultados. El clima más seco de las ciudades es especialmente importante, si bien la sequía no es el único factor

96

Page 97: Gu a Indicadores Biol Gicos

que pueda afectar a la vegetación liquénica ya que los desiertos liquénicos también pueden hallarse en áreas no urbanas.

F4.-Eutrofización. La Eutrofización del forófito mediante el empleo de fertilizantes ocurre en las cercanías a pastos, jardines, etc. Este factor tiene un efecto distinto sobre la vegetación epífita y su presencia es muy difícil de determinar, aunque generalmente es detectado a partir de los epifitos. Habría que intentar excluir los árboles eutrofizados.

Existen muchos otros factores con una influencia directa o indirecta sobre los epifitos pero en muchos casos no se conoce muy bien esta influencia, como, por ejemplo, heridas en la corteza, acumulación de polvo, estructura de la corteza (lisa o rugosa) y pH.

B - El método de trabajo inventarial

Las condiciones de absoluta homogeneidad no se dan en la naturaleza, dada la complejidad de factores ambientales que entran en juego, por tanto, se deben tener en cuenta las siguientes condiciones en la selección de localidades y toma de datos: C1 .- La unidad de muestreo para el estudio de la flora liquénica es la estación de muestreo, formada por un grupo de cinco árboles de la misma especie lo más cercanos posible unos de otros. C2 .- En cada estación se deben realizar un máximo de cinco inventarios, cada uno de ellos en un forófito diferente C3.- Se muestrean adultos sanos aproximadamente con el mismo diámetro de tronco principal, excluyendo árboles inclinados y de corteza lisa. C4 .- La altura del muestreo sobre cada tronco debe estar comprendida entre 35 y 160 cm, con el fin de evitar la influencia del suelo y de las ramas

Ecuación de IPA

Esta técnica relaciona los parámetros frecuencia y cobertura de los líquenes con un factor llamado Cortejo Medio específico o Factor de Resistencia.

El Índice Frecuencia-Cobertura, IFC , viene expresada en una escala de uno a cinco, según la proporción de superficie ocupadas (%), con lo que depende de de ella, IFC = IFC(s): 1, especie muy rara con bajo grado de cobertura, s = 1-10%. 2, especie poco frecuente con grado de cobertura, s = 10 - 25%. 3, especie con frecuencia moderada y grado medio de cobertura, s = 25-50%. 4, especie frecuente con alto grado de cobertura, s = 50-75%. 5, especie muy frecuente y muy abundante, s = 75-100%. El IPA viene dado por la fórmula: IPAj = 1/10 Sj

n (Qi - fj) donde IPA = Índice de pureza atmosférica de la estación j.

97

Page 98: Gu a Indicadores Biol Gicos

n = numero de especies presentes en la estación j. Qi = cortejo medio especifico de la especie i. fi = frecuencia-cobertura de la especie i.

El cortejo medio especifico definido como el número promedio de especies acompañantes de una especie determinada se deduce mediante el cociente: Qi = (1/ Ej)Sj

n (Aj – 1) donde : Qi = cortejo medio específico de la especie i. Aj = número de especies presentes en cada estación donde se encuentra la especie i. Ej = número de estaciones donde se halla i. j = número de estaciones en las que se encuentra la especie i. Crespo et al. (1981) realizó una serie de modificaciones que hacen referencia a la frecuencia f f = (P ij + Am ij )/ 2 donde : P ij = presencia de la especie i analizada en la estación j. Am ij = media de la frecuencia - cobertura de la especie i en la estación j.

La aplicación de este método exige que el único factor ecológico variable entre as distintas estaciones sea la contaminación atmosférica.

Actividad 1. En las comunidades donde estas realizando tu proyecto Identificar el indicador biológico para la contaminación del aire y aplica alguno de los métodos leídos o investigados.

Actividad 2. Elaborar un informe de lo realizado en la actividad 1, según las indicaciones dadas por el/la docente.

Actividad 3. Expone al grupo los resultados obtenidos.

98

Page 99: Gu a Indicadores Biol Gicos

TEMA IIAPLICACIÓN DE LOS INDICADORES BIOLÓGICOS EN LA

CONTAMINACIÓN A NIVEL LOCAL

CONTENIDO A TRATAR:Indicadores biológicos de la contaminación de los suelos.

ACTIVIDADES PARA EL APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN:Lectura y subrayado de ideas principales y secundarias de material.Elaboración de mapas mentales, mapas conceptuales o esquemas.Elaboración de bioensayos.Demostraciones y aplicación o práctica.

99

Page 100: Gu a Indicadores Biol Gicos

Indicadores de contaminación del suelo.

Tomado de: MANUALES DE MONITOREO AMBIENTAL COMUNITARIO. Acción ecológica. 2002

La destrucción de la capa vegetal provoca impactos en los organismos del suelo. Cuando se tala un bosque, se expone al suelo al aumento de temperatura, a las lluvias y a la pérdida de humedad permanente.

Insectos Los insectos son los bioindicadores más utilizados, debido a su variedad y su número. En este caso se trata de identificar la diversidad de poblaciones versus el número de individuos de cada población. Se cumple el criterio de que los insectos más vulnerables desaparecen creándose condiciones para los menos sensibles.

En una zona contaminada, por ejemplo, se reproducirán los zancudos y desaparecerá la inmensa variedad de insectos comunes en los bosques.

Hongos Al igual que los insectos, su diversidad está en íntima relación con la salud del bosque. La ausencia de hongos revela una baja actividad biológica del ecosistema en su conjunto.

LOS INSECTOS, UTILIZADOS COMO BIOINDICADORES DE LA DEGRADACIÓN DE LA COSTA MEDITERRÁNEA Tomado de Internet: http://www.ua.es/es/servicios/comunicacion/notas/03122204.html

Dos investigadoras del CIBIO, Centro Iberoamericano de la Biodiversidad de la Universidad de Alicante, María del Carmen Cartagena y María Salima Pérez, han obtenido el Primer Premio Medio Ambiente Carrefour por una investigación cuyo objetivo ha sido poner de manifiesto las zonas que sufren actualmente un proceso de mayor alteración por el que en un futuro próximo podría verse gravemente degradadas. El trabajo se titula “Bioindicadores faunísticos de desertización en la provincia de Alicante” Lo excepcional de su sistema científico se basa en que la investigación se realizó mediante el estudio de insectos coleópteros de la familia Tenebriónidos, cuyas especies están adaptadas a medios secos y áridos y pueden ser utilizados como excelentes indicadores de la aridez y estado de conservación del medio.

100

Page 101: Gu a Indicadores Biol Gicos

El estudio puso de manifiesto que las zonas de media montaña del sureste peninsular son las que presentan una mayor diversidad de este grupo de insectos que podría verse afectado por los crecientes procesos de desertificación y cambios de uso del suelo que están llevando a una rápida degradación del medio.

El trabajo se realizó en la provincia de Alicante, por ser una zona con un alto riesgo de desertización. El problema de la disponibilidad de agua en el área es cada vez más acuciante, tanto por la escasez de recursos hídricos como por el abusivo consumo que se hace por parte del sector turístico y de la industria. Averiguar qué zonas están sufriendo los procesos de mayor degradación permite el poder establecer planes de actuación dirigidos a la conservación de estos ecosistemas.

Las dos investigadoras, que trabajan bajo el auspicio del Cibio, cuyo director es el catedrático de Zoología de la Universidad de Alicante y Presidente del Comité Español de la Unión Mundial de la Naturaleza, Eduardo Galante, recibieron el premio en un solemne acto que tuvo lugar en el Museo Nacional de Ciencias Naturales, en Madrid, al que asistió, entre otras personalidades, el Secretario General del Ministerio del Medio Ambiente, Juan del Álamo.

Actividad 1. En las comunidades donde estas realizando tu proyecto Identificar el indicador biológico para la contaminación del suelo y aplica alguno de los métodos leídos o investigados.

Actividad 2. Elaborar un informe de lo realizado en la actividad 1, según las indicaciones dadas por el/la docente.

Actividad 3. Expone al grupo los resultados obtenidos.

101

Page 102: Gu a Indicadores Biol Gicos

TEMA III ESTUDIOS DE CASOS A NIVEL REGIONAL Y MUNDIAL.

CONTENIDO A TRATAR:

Aplicación de los indicadores biológicos en sistemas ambientales (acuáticos y terrestres).

ACTIVIDADES PARA EL APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN:Lectura y subrayado de ideas principales y secundarias de material.Elaboración de mapas mentales o mapas conceptuales Exposiciones grupalesAnálisis y reflexión para la participaciónVisita a la comunidadElaboración de un informeElaboración de carteleras

102

Page 103: Gu a Indicadores Biol Gicos

Actividad 1. Realiza una revisión bibliográfica y selecciona un artículo reciente (puede ser en español o en otro idioma), donde se plantee el uso de bioindicadores. El artículo debe ser seleccionado de una revista arbitrada.

Actividad 2. Vincula lo analizado en el artículo con la normativa legal venezolana sobre la calidad del agua del aire o del suelo.

Actividad 3. Realice una exposición al grupo del análisis del artículo y entrega al docente un resumen por escrito.

103

Page 104: Gu a Indicadores Biol Gicos

Para el cierre del curso el o la docente y los y las estudiantes dialogarán sobre el proceso de aprendizaje antes durante y fin del curso y del programa visto, tomando en cuenta las fortalezas y las debilidades observadas, considerando los procesos evaluativos de la autoevaluación, la coevaluación y la heretoevaluación, así como también si se han adquirido las competencias requeridas en el programa de Formación.

Actividad 1. Aplicación de la técnica FODA (fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas), sobre lo realizado antes durante y después del curso.

Actividad 2. Discusión de las evaluaciones cualitativas y cuantitativas por estudiante.

Actividad 3. Merienda o refrigerios vinculados con lo visto en el curso para culminar.

104

CIERRE Y EVALUACIÓN

Page 105: Gu a Indicadores Biol Gicos

Acción Ecológica (2002). Manual de Monitoreo de Sistema Ambiental Comunitario: indicadores biológicos de contaminación ambiental. Edición Alexandra Almeida. Quito – Ecuador. 55 pp.

Eulogio Soto y Gerardo Leighton. (S/F). Indicadores Biológicos de Ecosistemas Marinos de Fondos Blandos y su Importancia en los Programas de Monitoreo Ambiental. VI Jornadas del CONAPHI-CHILE.

Gisella Guillén, Elizabeth Morales y Ruperto Severino (2003). Adiciones a la fauna de protozoarios de los Pantanos de Villa, Lima, Perú. Rev. peru. biol. 10(2): 175 – 182.

Margalef, R. (1969). El concepto de polución en Limnología y sus indicadores biológicos. Agua Supp., 7:105-133.

Papel bioindicador de la microfauna en el ecosistema de fangos activos.

Disponible en: http://www.geocities.com/jerr922/indicado.html.

Poch, M. (1999) Las calidades del agua. Edit. Rubes. Barcelona, España. 159 pp.

Protocolos detallados de Monitoreo de Indicadores Biológicos. (S/F). Programa de Monitoreo de Biodiversidad. Zona de Selva. Proyecto de Gas de Camisea – Upstream. Pluspetrol Perú Co.

Resh V.M., Myers M.M., & M.J. Hannaford (1996). Macroinvertebrates as biotic indicators of environmental quality. In: Hauer F.R. & G.A. Lamberty (eds) Methods of stream ecology. Academic Press, USA. 674 pp.

Seoánez Calvo, Mariano y Col. (S/F). Criterios de Contaminación de las Aguas. Ediciones Mundi-Prensa.

Seoánez Calvo, Mariano. (S/F). Tratado de la Contaminación Atmósferica: Problemas, tratamientos y Gestión. Ediciones Mundi-Prensa.

105

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Page 106: Gu a Indicadores Biol Gicos

LÍQUENES COMO BIOINDICADORES DE CONTAMINACION ATMOSFÉRICA EN LA CIUDAD DE SAN JOSÉ: EVALUACIÓN DE 20 AÑOS DE DATOS.

Víctor Hugo Méndez-Estrada*Marta Rivas Rossi*Julián Monge-Nájera*

* Centro de Investigación Académica (CIAC), Universidad Estatal a Distancia. Apartado 474-2050 S. Pedro MO, San José, Costa Rica. Fax (506) 2534990. [email protected] [email protected], [email protected]

INTRODUCIÓN

Tráfico vehicular, contaminación y salud

El número de vehículos automotores aumenta cerca de un 7% anual en Costa Rica, superando en 1997 el medio millón (www.infoweb.co.cr/mopt/c4.html), lo cual es un valor relativamente alto para una población cercana a los cuatro millones (un vehículo por cada ocho habitantes). Estos circulan por las estrechas y congestionadas vías, aumentando las descargas de agentes contaminantes como el monóxido de carbono, el dióxido de azufre y el plomo, que son recibidos por la atmósfera. Estas sustancias ocasionan daños muchas veces irreparables, en los ecosistemas y en la calidad de vida de los habitantes (Avendaño, 1986; Monge-Nájera, 1994, 1996); llegan por ingestión o inhalación a la sangre de los humanos, almacenándose en los tejidos y en órganos como los riñones, la médula ósea, los pulmones y cerebro, donde provocan -especialmente en los niños- retardo en la calidad del aprendizaje, nefropatías (problemas en el riñón), cólicos abdominales, anemias, problemas neurológicos y reproductivos (Ander-Egg, 1984; Monge-Nájera 1990; Moreno, s.f.).

Estas descargas de agentes contaminantes a la atmósfera atentan contra los principios del desarrollo sostenible que promueven los políticos. Uno de los principios del desarrollo sostenible establece que el ser humano debe cuidar los recursos que la naturaleza proporciona para el logro de una mejor calidad de vida para todos. Esto Implica obtener de ellos los bienes y servicios que le permitan a los actuales habitantes satisfacer sus necesidades, sin que se comprometan los requerimientos de las generaciones que vienen después de nosotros (Monge-Nájera, 1994; Méndez, 1995). De acuerdo con este principio todos los ciudadanos estamos obligados a velar porque los actuales recursos permanezcan inalterables, de manera que se garantice un espacio para cada ser vivo en este planeta.

106

LECTURAS COMPLEMENTARIAS

Page 107: Gu a Indicadores Biol Gicos

En países en vías de desarrollo se hace difícil monitorear la contaminación atmosférica empleando equipos electrónicos costosos. Para llevar a cabo dicha evaluación se recurre a los líquenes, indicadores biológicos del estado de la atmósfera de una determinada región.

Los líquenes como bioindicadores de la contaminación atmosférica.

Las poblaciones de líquenes aumentan o disminuyen su densidad de acuerdo con la presencia de factores adversos en la atmósfera, que pueden incluso ocacionar la muerte. Cuando la contaminación atmosférica es baja, los líquenes se desarrollan normalmente y si esa contaminación es alta, sus poblaciones disminuyen o desaparecen del todo (una reseña histórica breve aparece en el artículo clásico de Méndez y Fournier 1980).

La presencia o ausencia de líquenes en una región es un elemento natural importante que ofrece información acerca del estado de contaminación de la atmósfera (Méndez y Fournier, 1980; Grüninger y Velarde, 1985, Monge-Nájera y otros, 1999).

Un caso real: monitoreo de 20 años de contaminación usando líquenes en la ciudad de San José

El monitoreo con bioindicadores es más barato y ofrece mayor significado ecológico, por lo tanto, se empleó el método de cobertura de líquenes foliosos en once lugares de San José, Costa Rica, para detreminar la contaminación presentes en ellos: : Paseo Colón (Av. Central. Calles 28 y 32), Barrio Don Bosco (Av. 4, calles 28 y 32), Barrio Don Bosco (Av. 4 y 8, calle 28), Barrio Otoya (Av. 9, calles 9 y 13), antigua Fábrica Nacional de Licores (Av. 3, calles 11 y 15), Biblioteca Nacional (Av. 3, calles 15 y 17), Estación del Ferrocarril al Atlántico (Av. 3, calles 17 y 19), Parque Nacional (Av. 1, calles 17 y 19), Barrio González Lahmann (Av. 0, calles 10 y 14), los Yoses y Universidad de Costa Rica, frente a las Escuelas de Bellas Artes y Educación.

Monge-Nájera y otros (1999) presentaron el resultado de 20 años de investigación sobre la cobertura de los líquenes en los árboles de once regiones de San José. Nosotros hemos utilizado esos datos para calcular no la cobertura liquenológica, sino la contaminación atmosférica (figura 1), que es el dato de mayor interés desde el punto de vista del ciudadano común en general y del estudiante en particular.

Se deduce que la zona de San José más contaminada es el Paseo Colón (figura 1), donde después de 1976 no hay ninguna cobertura de líquenes y el índice de contaminación es máximo ("nivel de desierto liquenológico"). Tal resultado coincide con lo informado por Méndez y Fournier (1980), quienes además encontraron alta contaminación en las estaciones del Barrio Los Yoses y de la antigua Fábrica Nacional de Licores. Esto es fácilmente explicable, pues es la región empleada por la flota de transporte público y particular para tener acceso a la ciudad capital desde la región occidental. De acuerdo con datos del Ministerio de Obras Públicas y Transportes, MOPT (1998) en 1976 en el Pseo Colón circulaban 25 615 vehículos por día, valor que subió a 28 740 en 1986.

107

Page 108: Gu a Indicadores Biol Gicos

La zona menos contaminada (figura 1). corresponde a la Universidad de Costa Rica, que junto con los barrios Otoya y Don Bosco tenían valores bajos de contaminación en 1976 (Méndez y Fournier, 1980). Diez años después, los valores del plomo en los líquenes resultaron altos en Don Bosco y González Lahmann, y los de cobre eran altos en González Lahmann y Otoya (Fournier, 1993). Posiblemente la baja contaminación en la Universidad de Costa Rica se deba a la poca afluencia de vehículos dentro de la ciudad universitaria. Hay condiciones intermedias en el Paseo Colón y en los alrededores de la antigüa Fábrica Nacional de Licores (figura 1), que es otra de las rutas que utiliza la flota automotor para comunicar los populosos barrios aledaños de Guadalupe y Moravia, con San José. Según el MOPT (1998) la ruta de Guadalupe-Coronado era recorrida en 1976 por 18 383 vehículos diarios, valor que en 1986 subió a 26 500 y en 1990 bajó un poco a 24 270 vehículos por día.

Una disminución en el índice de contaminación (figura 1) coincide con las nuevas políticas de RECOPE tomadas a partir de 1994, las cuales promueven investigaciones científicas para medir el nivel de contaminación atmosférica que provocan los productos que la empresa distribuye. Haciendo el balance general de la tendencia a lo largo del periodo de 20 años considerado por Monge-Nájera et al. (1999), concluímos que con excepción del Paseo Colón, la contaminación atmosférica ha disminuido.

JULIAN FALTA HACER UN CUADRO CON LOS DATOS DE CONTAMINACIÓN. YO NO LOS TENGO.

YO TENGO LA FIGURA 1

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Ander-Egg, E. El desafío ecológico. Editorial de la Universidad Estatal a Distancia, San José, 1984.

Avendaño, A. Contaminación industrial del aire por plomo. Tesis de Licenciatura en Ingeniería

Química, San José, Universidad de Costa Rica, 1986.

Grüninger, W. y M. Velarde. Investigación de líquenes como indicadores de la contaminación y su aprovechamiento en la educación ambiental. En Revista Científica. Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia, Instituto de Investigaciones Químicas y Biológicas, Universidad de Guatemala, Vol. 7.1 (1985): 34-41.

Méndez, O. y L.A. Fournier. Los líquenes como indicadores de la contaminación atmosférica en el área metropolitana de San José, Costa Rica. En Revista de Biología Tropical. Vol. 28 (1980): 31-39.

108

Page 109: Gu a Indicadores Biol Gicos

Méndez-Estrata, Víctor. Influencia de la investigación universitaria, referida al desarrollo sostenible,

en la actividad académica de la Universidad de Costa Rica. Tesis para optar por el grado de maestriá en Educación, San José, Universidad de Costa Rica, 1995.

Monge-Nájera, J. Introducción al estudio de la naturaleza. una visión desde el trópico. Editorial

de la Universidad Estatal a Distancia, San José, 1990.

Monge-Nájera, J. Desarrollo sostenible en Costa Rica: Historia y caricaturas. Editorial de la Universidad Estatal a Distancia, San José, 1994.

Monge-Nájera, J. Ecología: Una introducción práctica. Editorial de la Universidad de Costa Rica,

1996.

Monge-Nájera, J., . María I. González, Marta Rivas Rossi y Víctor Hugo Méndez-

EstradaTwenty years

of lichen cover change in a tropical habitat and its relation with air pollution. En

Revista de Biología Tropical, 1999 (sometido).

Moreno, N. El plomo. En RECOPE. Reducción de la contaminación del aire en

Costa Rica. Caso del plomo. San José, s.f.

109

Page 110: Gu a Indicadores Biol Gicos

PONENCIA N 2

ESTUDIANTES DE SECUNDARIA Y UNIVERSIDAD COMO MONITORES DE CALIDAD AMBIENTAL EN LA COMUNIDAD: ANÁLISIS DE VARIOS EXPERIMENTOS EN COSTA RICA.

Muchos son los contaminantes que diariamente se descargan a la atmósfera, producto de la actividad humana. Entre ellos podemos citar al plomo, azufre, monóxido de carbono y dióxido de carbono.

El plomo puede llegar a producir en el ser humano problemas oculares, retardo en la capacidad de aprendizaje de los niños, alteraciones en el sistema nervioso y respiratorio. El dióxido de azufre agrava las enfermedades del aparato respiratorio y el monóxido de carbono también provoca alteraciones broncopulmonares.

Entre las principales enfermedades, atribuídas a la contaminación del aire están la bronquitis, asma, efisema, cáncer de pulmón, además los contaminantes atmosféricos provocan que los pulmones pierdan elasticidad y disminuyan su capacidad pulmonar, provocándose la pérdida o disminución de la capacidad respiratoria (Alfaro, 1998; Monge-Nájera, 1990, Moreno, s.f.).

Durante muchos años la producción de combustibles para uso automotor, procesado por la Refinadora Costarricense de Petróleo (RECOPE), contribuyó a contaminar la atmósfera, debido a que los productos derivados del petróleo que procesaba contenían sustancias tóxicas, como los mencionados anteriormente, que al acumularse en el aire, suelo, agua, follaje de las plantas y en el polvo, deterioraban la calidad de los ecosistemas y la salud de los ciudadanos (Moreno, s.f.).

RECOPE, consciente de esta problemática, inició un proceso de modernización en sus actividades y estableció políticas tendientes a mejorar la calidad de sus productos, con el propósito de contribuir a la protección del ambiente (RECOPE, 1998). Uno de los principales logros fue poner al mercado el 24 de octubre de 1994 la gasolina super eco oxigenada, la cual reduce los hidrocarburos sin quemar y los óxidos de nitrógeno. Para 1996 se logra eliminar el plomo de las gasolinas, reduciéndose su concentración en el ambiente en un 45% y, en la sangre de los niños estudiados, en un 74% (RECOPE, 1998). Para 1997 los niveles promedio de azufre en el diesel se redujeron a un 0,32%.

Desde 1993 se realizan evaluaciones que miden la concentración de plomo en la atmósfera. Antes de 1996 el centro de San José presentaba un promedio anual de 0,73 ug/m3, ya para 1996 ese promedio disminuyó hasta 0,09 ug/m3, atribuyéndose dicha reducción a la introducción en el mercado de la gasolina super eco (super sin plomo) (RECOPE, 1998). En 1997 también se logró bajar los niveles de azufre en el diesel llegando a alcanzar un promedio de 0,32%, lo cual permitió calificarlo de acuerdo con las normas internacionales como un producto libre de agentes contaminantes (RECOPE, 1998).

Las sustancias tóxicas, producto de la actividad humana, producen daños, muchas veces irreversibles en los seres humanos y en los ecosistemas. Estas sustancias se llegan a acumular en los líquenes, obligándolos a romper sus mecanismos homeostáticos,

110

Page 111: Gu a Indicadores Biol Gicos

reduciéndose así su capacidad fotosintética que les permite fabricar sus propios alimentos. ¿Cómo nos damos cuenta de que un liquen ha acumulado esas sustancias tóxicas? Existen formas químicas y visuales que nos permiten determinar el estado de contaminación de la atmósfera. La primera consiste en pulverizar el liquen y someterlo a pruebas químicas. La segunda, una forma sencilla que pueden emplear nuestros estudiantes y docentes, se basa en observar las reacciones metabólicas de los líquenes, que al ir recibiendo los contaminantes reducen los procesos fotosintéticos: 1) el color verde grisáceo característico de los líquenes cambia a blanco, verde claro y amarillo pardo, debido principalmente al efecto secundario del bióxido de azufre, que no permite la formación de los pigmentos necesarios para la fotosíntesis; 2) hay una reducción del tamaño del liquen y 3) se llega en el peor de los casos a su desaparición completa (Méndez y Fournier, 1980). Esa forma sencilla de monitorear la contaminación atmosférica a través de los líquenes se explica a continuación.

Viabilidad de la aplicación del monitoreo de la contaminación atmosférica a través de los líquenes con estudiantes

En esta oportunidad queremos compartir con nuestros estudiantes y docentes una experiencia que desde 1976 ha venido llevando a cabo en Costa Rica un grupo de investigadores (Méndez y Fournier, 1980; Monge-Nájera y otros, 1999), la cual ha permitido determinar que los líquenes actúan como indicadores de la contaminación atmosférica también en las condiciones tropicales propias de América Latina, que de hecho es una de las regiones más antiguas del mundo en que se ha usado esta técnica (medio siglo). Se espera que la experiencia motive a los profesores para que juntos con sus estudiantes utilicen un método sencillo que no requiere de conocimientos de liquenología, pero que permite aplicar el método científico para analizar la contaminación atmosférica de sus ciudades y pueblos. A lo largo de una década hemos realizado experiencias de la técnica con estudiantes del Liceo Laboratorio, del Colegio Calazans y de la Universidad de Costa Rica. Hemos corroborado que la técnica es perfectamente comprensible y aplicable para los estudiantes y sus docentes a ese nivel. Aunque desconocemos experiencias a nivel de educación primaria, la técnica es tan sencilla que se justifica ponerla a prueba también con estudiantes de ese nivel (llamado Primer Ciclo en Costa Rica).

Cómo se hace la medición y se aplica el método científico

Para medir la cobertura de líquenes se consideran aquellos árboles que no presentan evidencias de actividad humana como encalado, pintura, cubiertas de papel, tratamiento con plaguicidas; o daños causados por animales. En el lado en que se ve más cobertura de líquenes en cada árbol se mide el total de líquenes que quedan bajo 100 puntos ubicados al azar en una plantilla transparente de 10 X 20 cm (figura 1). La plantilla se coloca 1,60 m sobre el nivel del suelo. Es importante que los estudiantes cuenten al inicio con la guía del docente, para que aprendan a distinguir los líquenes foliosos del resto de las plantas que pueden crecer en el tronco. Es preferible usar varios árboles por sitio y emplear la cobertura promedio. Como guía de interpretación se tiene dos opciones:

111

Page 112: Gu a Indicadores Biol Gicos

a) Comparar la cobertura en el lugar estudiado (ejemplo, calles aledañas a la escuela) con la cobertura en un área rural de clima parecido y no muy lejana de la escuela.

b) Usar una escala ya construída si está disponible para la región; la escala para San José es: cobertura mayor del 30% atmósfera aceptable, de 20 a 29% contaminación leve, de 10 a 19% contaminación alta y menos de 10% contaminación grave.

El método científico se basa en la secuencia (1) observación (2) problema (3) hipótesis, (4) toma de datos, (5) comparación de resultados con la predicción de la hipótesis. Los estudiantes pueden aprender a usar el método para el importante monitoreo del estado sanitario de la atmósfera que se respira en su comunidad, proponiendo por ejemplo 1) la hipótesis de que la atmósfera en las calles aledañas a su escuela están libres de contaminantes químicos, debido a que se encuentra una cobertura alta de líquenes, 2) midiendo la cobertura de líquenes con la plantilla y 3) revisando si la hipótesis se rechaza. Sin embargo, no se deben detener allí, pues en el caso probable de que la hipótesis sea rechazada, deben además tomar medidas para disminuir la contaminación que les está afectando en su salud y otros aspectos de su calidad de vida.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Alfaro, Ma. del R. Contaminación del aire. Emisiones vehiculares, situación actual y alterntivas. San José, EUNED, 1998.

Méndez, O. y L.A. Fournier. Los líquenes como indicadores de la contaminación atmosférica en el área metropolitana de San José, Costa Rica. En Revista de

Biología Tropical. Vol. 28 (1980): 31-39.

Monge-Nájera, J., . María I. González, Marta Rivas Rossi y Víctor Hugo Méndez-

EstradaTwenty years of lichen cover change in a tropical habitat and its relation with

air pollution. En Revista de Biología Tropical, 1999 (sometido).

Moreno, N. El plomo. En RECOPE. Reducción de la contaminación del aire en Costa

Rica. Caso del plomo. San José, s.f.

Refinadora Costarricense de Petróleo (RECOPE). Un nuevo rumbo ambiental 1994-1998. San José, Refinadora Costarricense de Petróleo, San José, Costa Rica.

112

Page 113: Gu a Indicadores Biol Gicos

VI Jornadas del CONAPHI-CHILE 1

INDICADORES BIOLOGICOS DE ECOSISTEMAS MARINOS DE FONDOS BLANDOS Y SU IMPORTANCIA EN LOS PROGRAMAS DE MONITOREO AMBIENTALEULOGIO SOTO

GERARDO LEIGHTONLaboratorio de Ecología e Impactos Ambientales,Instituto de Oceanología,Universidad de ValparaísoCasilla 13-D Viña del Mar, ChileE-mail: [email protected]; [email protected] Jornadas del CONAPHI-CHILE 2

RESUMEN

Se analizan los resultados obtenidos en diversas campañas de vigilancia ambiental realizadas en el país a partir del año 1995. Del estudio de comunidades bentónicas de cada monitoreo, se seleccionaron especies de invertebrados marinos consideradas indicadoras de contaminación y que pueden utilizarse en programas de vigilancia ambiental. Dominan en esta categoría, en cuanto a frecuencia de aparición, pequeños crustáceos del grupo anfípoda e isopoda ( Phoxocephalopsis sp. y Macrochiridotea krimeri, respectivamente), anélidos poliquetos y moluscos de la clase Bivalvia ( Eurhomalea sp.) y Gastropoda ( Oliva peruviana). Se discute finalmente la importancia de cada uno en el desarrollo de programas de vigilancia ambiental y su rol como especies bioindicadoras del bentos arenoso. INTRODUCCION

El creciente y sostenido desarrollo económico e industrial, han traído como consecuencia, innumerables beneficios sociales y de calidad de vida para el ser humano, sin embargo, han traído también consigo un inherente deterioro y perjuicio de la calidad de los ambientes en donde se desarrolla la actividad del hombre.. Estos ambientes constituyen el hábitat de la población humana, no sólo para el momento presente, sino también para las generaciones futuras. El aumento poblacional y de la actividad económica, experimentada en los últimos años en torno a las zonas costeras, ha conllevado el desarrollo de múltiples procesos y tecnologías, que tienen su soporte en el uso directo del borde costero y el mar, en lo que a actividades industriales, energéticas, pesqueras, portuarias, de servicios, turísticas, urbanas y derivadas de las anteriores se refiere, ocasionando una serie de cambios y trastornos no sólo en los ecosistemas terrestres involucrados y aledaños, sino también, en las comunidades biológicas que habitan las zonas inter y submareal, los sedimentos marinos y la columna de agua (CPPS/PNUMA, 1999).

En razón a ello, innumerables políticas y posiciones, independientes y gubernamentales, han buscado cohecionar y cultivar en armonía la teoría del

113

Page 114: Gu a Indicadores Biol Gicos

desarrollo productivo con manejo sustentable de recursos», en este caso sobre el ambiente marino, sin embargo, ya se habla de manejo integrado de ecosistemas y de políticas aplicadas del uso y beneficio del borde costero, que no tienen otro objetivo que el de gestionar la labor que realizan las empresas que producen y contaminan, con las de aquellas que investigan y monitorean los daños e impactos que las primeras ocasionan, todo dentro de un marco regulatorio y fiscalizador por parte de un tercero (DIRECTEMAR, 1994). Surge entonces la tarea, ya no de evitar el daño sino de evaluarlo en cuanto a su grado y proyección futura en cuanto se detecta y conoce. Es por cuanto que hoy en día, incluso los modelos matemáticos predictivos suelen no cumplirse, luego es ahí donde nace la necesidad de descubrir a organismos vivos (plantas o animales), que nos permitan validar o predecir, con su sola presencia o ausencia, o de acuerdo a la manifestación cabal de su conducta o de alguno de sus atributos ecológicos, que determinadas condiciones de orden oceanográfico, climático, ambiental (físico-químico), biológico (orgánico) o de causa e influencia antrópica, están imperando o registrándose en un sistema dado.

El concepto de organismo bioindicador obedece a la condición de susceptibilidad (esteno), que experimente dicho ser biológico, frente a ciertas condiciones del medio, por lo tanto, los organismos empleados o considerados bajo esta categoría serán aquellas especies que, por su ausencia o presencia, indiquen la abundancia o la existencia de un factor crítico determinado o señalen el impacto de un contaminante presente en ese medio (Martin & Coughtrey, 1982 fide. Chuecas, 1998).

La contaminación de aguas y sedimentos costeros marinos, reviste un carácter crítico en la actualidad. Como consecuencia, el desarrollo de programas de monitoreo de contaminantes acuáticos es clave para su control, ya que si no conoce el grado de contaminación, cualquier intento de regular los impactos de ella fracasarán.

Como resultado de la investigación y de la oferta de nuevas técnicas de monitoreo, los métodos empleados para el estudio de la contaminación en el medio acuático han experimentado un gran desarrollo. Los métodos tradicionales de muestreos de aguas y sedimentos junto a su análisis, han sido complementados por el empleo de indicadores biológicos, en gran medida por la confianza y ventaja que estos organismos presentan (Arcos, 1998).

En el presente artículo se pretende señalar, las diversas especies de invertebrados bentónicos consideradas indicadores biológicos de contaminación marina, registradas en cinco programas de vigilancia ambiental realizados a partir del año 1995, en distintos ecosistemas marinos del norte, centro y sur del país, para finalmente orientar su análisis en cuanto al rol e importancia que juegan, dichos organismos, en los programas de monitoreo ambiental de nuestras zonas costeras.

114

Page 115: Gu a Indicadores Biol Gicos

MATERIALES Y METODOS

AREAS DE ESTUDIO

Los lugares de obtención de antecedentes y en donde se realizaron las distintas campañas de vigilancia ambiental, mediante análisis y muestreo de agua, sedimento y comunidades biológicas, se aprecian en la Tabla 1, señalándose la ubicación geográfica y el número de estaciones empleado.

Tabla 1. Lugares de monitoreo ambiental considerados para elpresente estudio.

Lugar Posición geográfica N° de estacionesBa. Quintero 1 32¾ 45íS, 71¾ 29íW 5Ba. Quintero 2 44¾44íS,72¾42íW 4Pto. Cisnes 42¾23íS,73¾39íW 6Canal Dalcahue 31¾54íS,71¾30íW 6Ba. Los Vilos 12

COBERTURA TEMPORAL

En orden a establecer la cronología en que se realizaron los diferentesprogramas de monitoreo ambiental, se presenta a continuación unaserie de tablas (Tabla 2 a, b, c, d y e), en donde se señala por monitoreola campaña de vigilancia ejecutada, indicando su fecha y épocarespectiva.

Tabla 2a. Cobertura temporal Monitoreo de Bahía Quintero 1 (1994-1996).

Monitoreo de N° de Campaña Fecha EpocaBahía Quintero 11 13 de julio de 1994 invierno2 9 de enero de 1995 verano3 4 de octubre de 1995 primavera4 16 de julio de 1996 invierno

Tabla 2b. Cobertura temporal Monitoreo de Bahía Quintero 2 (1995-1999).

Monitoreo de N° de Campaña Fecha EpocaBahía Quintero 21 28 de marzo de 1995 otoño2 24 de noviembre, 1995 primavera3 28 de marzo de 1996 otoño4 26 de noviembre,1996 primavera5 28 de abril de 1997 otoño6 27 de noviembre,1997 primavera

115

Page 116: Gu a Indicadores Biol Gicos

7 6 de marzo de 1998 verano8 17 de septiembre,1998 invierno9 3 de marzo de 1999 verano

Tabla 2c. Cobertura temporal Monitoreo de Puerto Cisnes (1997).

Monitoreo de N° de Campaña Fecha EpocaPuerto Cisnes1 17 de febrero de 1997 verano

Tabla 2d. Cobertura temporal Monitoreo de Canal Dalcahue (1997).

Monitoreo de N° de Campaña Fecha EpocaCanal Dalcahue1 13 de febrero de 1997 veranoTabla 2e. Cobertura temporal Monitoreo de Bahía Los Vilos (1998).

Monitoreo de N° de Campaña Fecha EpocaBahía Los Vilos1 julio de 1998 invierno

OBTENCION Y ANALISIS DE LAS MUESTRAS

La muestras de macrofauna y sedimentos fueron colectadas en torno a las estaciones seleccionadas para la columna de agua de cada programa de monitoreo. En cada punto se obtuvieron dos réplicas (Monitoreo de Bahía Quintero 1, sólo una) mediante una draga o tomafondos tipo Van Veen de 0,1 m-2 de área de mordida (Monitoreos de Bahía Quintero 1 y 2, Bahía Los Vilos y Canal Dalcahue), mientras que para el monitoreo de Puerto Cisnes se utilizó una draga tipo Ekman de 0.0202 m2 de área, activada por un buzo y con tres réplicas. La profundidad de muestreo en cada estación fue registrada por medio de una polea contímetro que sostiene el cable guía de la draga. El posicionamiento de los sitios de muestreo se realizó considerando puntos geográficos e instalaciones de ubicación geográfica conocida.

Las muestras fueron envasadas a bordo en bolsas plásticas etiquetadas. De la obtención de una de las réplicas (con una apreciable cantidad de sedimento), se separaron diversas submuestras de sedimentos: ya sea para análisis granulométrico, de contenido de sulfuros, materia orgánica u otro, según correspondiera de acuerdo a los requerimientos del programa de monitoreo. Ya en el laboratorio, las muestras fueron tamizadas en una tamiz geológico de 1 mm de abertura (0.5 mm para los estudios de Puerto Cisnes y Canal Dalcahue).

La fauna retenida fue fijada en formalina diluida al 5% en agua de mar,para posteriormente ser separada, identificada y cuantificada.

116

Page 117: Gu a Indicadores Biol Gicos

PROCESAMIENTO DE LA INFORMACION

A partir de los datos de composición y abundancia de la macrofauna bentónica obtenida en cada campaña de monitoreo, se procedió a seleccionar aquellas posibles especies bioindicadoras de contaminación, para cada estación, de acuerdo a las clases geométricas V y VI, en conjunto (especies cuya abundancia fluctúa entre 16 y 63 individuos; método de Gray & Pearson, 1982). Para realizar este análisis se consideraron solamente los datos expresados en indiv.ï m-2, en donde se procede a dividir la suma total de cadaindividuo en la estación (abundancia total por especie) por el número de réplicas, incluida la muestra inicial. Finalmente se confeccionó un listado, para cada campaña de monitoreo y por estación, con las especies que se encontraron bajo la categoría ya señalada.

Del listado de especies anterior, se elaborará un sublistado con aquellas especies consideradas dominantes, en términos de su frecuencia de aparición en cada campaña de vigilancia ambiental. Para ello y en base al número total de estaciones monitoreadas, se seleccionaron especies que se encontraran al menos en el 40% de ellas, ya que en algunas ocasiones y debido a las abundancias existentes, ciertas estaciones no presentaron organismos bajo la categoría de indicadores.

Finalmente se realizó una comparación porcentual global por grupo faunÌstico.

RESULTADOS

En base al método empleado, se registraron un total de 85 especies diferentes de invertebrados marinos, consideradas bajo la categoría de «factibles de ser utilizados en programas de monitoreo ambiental», en la totalidad de monitoreos analizados. De ellos, 35 corresponden al grupo Polychaeta, 30 a Mollusca, 15 a Crustacea, 1 a Echinodermatha, 2 a Nematoda, 1 a Nemerthea y 1 a Oligochaeta.

En el Monitoreo de Bahía Quintero 1, de un total de 4 campañas de vigilancia ambiental con 5 estaciones cada una (1 réplica), se obtuvo un total de 40 muestras de sedimento, registrándose un promedio de 27,5 especies, posibles indicadores, por campaña de vigilancia y un promedio de 4,2 especies, posibles indicadores, por estación de muestreo.

En el Monitoreo de Bahía Quintero2, de un total de 9 campañas de vigilancia ambiental con 4 estaciones cada una (2 réplicas), se obtuvo un total de 108 muestras de sedimento, registrándose un promedio de 14,5 especies, posibles indicadores, por campaña de vigilancia ambiental y un promedio de 8,1, posibles indicadores, por estación demuestreo.

117

Page 118: Gu a Indicadores Biol Gicos

En el Monitoreo de Puerto Cisnes , de una campaña de vigilancia ambiental realizada en 6 estaciones (3 réplicas), se obtuvo un total de 24 muestras de sedimento, registrándose un total de 16 especies, posibles indicadores, durante la campaña de vigilancia ambiental y un promedio de 2,6 especies, posibles indicadores, por estación de muestreo.

En el Monitoreo de Canal Dalcahue, de una campaña de vigilancia ambiental realizada en 6 estaciones (2 réplicas), se obtuvo un total de 18 muestras de sedimento, registrándose un total de 16 especies, posibles indicadores, durante la campaña de vigilancia ambiental y unpromedio de 2,6 especies , posibles indicadores, por estación de muestreo.

En el Monitoreo de Bahía Los Vilos, durante la única campaña realizada en 12 estaciones (2 réplicas), se obtuvo un total de 36 muestras de sedimento, registrándose un total de 36 especies, posibles indicadores, por campaña y un promedio de 3 especies, posibles indicadores, por estación de muestreo.

En base a las especies de organismos marinos, posibles indicadores, ya registradas, se consideraron como dominantes, aquellas cuya frecuencia en las estaciones de muestreo, fuera igual o superior a 40% para cada campaña de monitoreo y a partir de las cuales se recomendaría orientar, previo estudio de su ecología, programas de monitoreo y vigilancia del medio marino, basados en su abundancia o en alguno de sus atributos comunitario que destaquen su importancia. Las especies de esta categoría se presentan por monitoreo a continuación (Tabla 3 a, b, c, d y e). C: Crustacea, M: Mollusca, P:Polychaeta

Tabla 3a. Bioindicadores dominantes en fondos blandos marinos de Bahía Quintero 1.

Monitoreo de Campaña Bioindicador Dominancia (%)Bahía Quintero 1Julio 1994 Caecum chilense (M) 40Enero 1995 Oliva peruviana (M) 60Cumacea indet. (C) 60Octubre 1995 Oliva peruviana (M) 40Macrochiridotea krimeri (C) 40Julio 1996 Eudovenopus gracilipes (C) 80Macrochiridotea krimeri (C) 60Cumacea indet. (C) 60

Tabla 3b. Bioindicadores dominantes en fondos blandos marinos de Bahía Quintero 2.

Monitoreo de Campaña Bioindicador Dominancia (%)Bahía Quintero 2Marzo 1995 Oedicerothidae (C) 75

118

Page 119: Gu a Indicadores Biol Gicos

Eurhomalea sp. (M) 75Noviembre 1995 Nephtys impressa (P) 100Phoxocephalopsis zimmeri (C) 75Marzo 1996 Spiophanes bombyx (P) 75Noviembre 1996 Phoxocephalopsis zimmeri (C) 50Goniada uncinigera (P) 50Oliva peruviana (M) 50Eurhomalea sp. (M) 50Abril 1997 Nephtys impressa (P) 100Noviembre 1997 Phoxocephalopsis zimmeri (C) 50Marzo 1998 Nephtys impressa (P) 75Nephtys magellanica (P) 50Septiembre 1998 Oliva peruviana (M) 75Cirolana sp.(C) 75Nephtys impressa (P) 50Caecum chilense (M) 50Aglaophamus polyphara (P) 50Orbitestella toreuma (M) 50Mulinia sp. (M) 50Cypridina sp.(C) 50Marzo 1999 Cirolana sp.(C) 50Macrochiridotea krimeri.(C) 100Nephtys impressa (P) 50

Tabla 3c. Bioindicadores dominantes en fondos blandos marinos de Puerto Cisnes.

Monitoreo de Campaña Bioindicador Dominancia (%)Puerto CisnesFebrero 1997 Prionospio patagonica (P) 66.6Tabla 3d. Bioindicadores dominantes en fondos blandos marinos deCanal Dalcahue.Monitoreo de Campaña Bioindicador Dominancia (%)Canal DalcahueFebrero 1997 Nassarius gayi (M) 66.6Eurhomalea sp. (M) 83.3Cilindroleberispseudoquadrata (C) 50

Tabla 3e. Bioindicadores dominantes en fondos blandos marinos deBahÌa Los Vilos.

Monitoreo de Campaña Bioindicador Dominancia (%)BahÌa Los VilosJulio 1998 Phoxocephalopsis sp. (C) 66.6De los 37 organismos indicados en el reciente análisis, 21corresponden a especies diferentes. De estos últimos un 42,8%

119

Page 120: Gu a Indicadores Biol Gicos

corresponden a crustáceos y un 28,6%, equitativamente, a moluscosy poliquetos.

CONCLUSIONES

Existen especies bioindicadores, factibles de ser utlizadas en futuros programas de vigilancia ambiental. De acuerdo al presente estudio, por su dominancia y abundancia, estas serían: el poliqueto Nephtys impressa, los pequeños crustáceos (isópoda y anfípoda) Macrochiridotea krimeri y Phoxocephalopsis zimmeri, respectivamente y los moluscos Oliva peruviana (Gastrópoda) y Eurhomalea sp (Bivalvia).

En términos generales, los lugares estudiados poseen alta diversidad específica, baja dominancia y baja densidad, en cuanto al número de individuos por unidad de superficie, haciendo del bentos arenoso un ecosistema complejo y dinámico en el tiempo y espacio.

Es trascendente el papel que juegan las especies, indicadores biológicos, dentro de la conservación de los ecosistemas bentónicos arenosos y en el desarrollo de programas de monitoreo relacionados a ellos, ya que su existencia o ausencia, diagnostican el estado de las comunidades, los sedimentos y el medio marino asociado, que son impactadas producto de la actividad antrópica.

Los indicadores biológicos serán importantes entonces, en programas de monitoreo ambiental, por:- Indicar niveles de biodisponibilidad de ciertos metales debido a la bioacumulación en sus cuerpos, e identificar nuevos contaminantes en los ambientes acuáticos.- Alertar el posible daño inmediato que sufrir· un ambiente debido a condiciones que en él existen.- Su versatilidad y amplia variedad les permiten adaptarse a todo tipo de programas en los que se les requiera (previo estudio de su biología).- Definir cambios temporales de la contaminación y establecer tendencias espaciales de ella.- Proteger las pesquerías comerciales y otros aspectos biológicos de los ecosistemas o de la salud pública.- Investigar los efectos e impactos ambientales específicos de proyectos diversos, sobre la salud humana u otros parámetros considerados.- Estudiar las fuentes de origen, trayectorias de transporte y resumideros de

contaminantes en el medio marino.

Considerar a los organismos invertebrados de ecosistemas marinos de fondos blandos, como potenciales bioacumuladores de sustancias tóxicas y como vectores o traspasadores de dichas sustancias, a organismos que sí constituyen recursos (mediante predación) y que son consumidos por la población humana.

120

Page 121: Gu a Indicadores Biol Gicos

Estudiar, en forma sistemática y rigurosa, las variables que permitan conocer e identificar alteraciones ecológicas de las comunidades bentónicas, número de especies, diversidad y dominancia, con el propósito de evaluar y describir la evolución temporo-espacial de cada especie en particular o/y en interacción con su medio.

Implementar metodologías que hagan más eficientes estos programas, incentivar la inversión en la ejecución y gestión de ellos e impulsar políticas que los prioricen por sobre los de orden productivo, todo con el objetivo de establecer de una manera comprometida y llevada a la práctica, un definitivo plan ambiental global del medioambiente marino y costero en nuestro país.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

ARCOS D. 1998. Minería del Cobre, Ecología y Ambiente Costero. Primera edición. 474 pp.CARRASCO, F. & V. GALLARDO.1994. Diversidad, distribución y abundanciadel macrobentos sublitoral y observaciones sobre la dinámica temporal de corto término de los sedimentos de BahÌa Concepción, Chile. Gayana Oceanol., 2 (2)†: 49-68.CHUECAS, L. 1998 en Arcos, D. 1998. Minería del Cobre, Ecología y Ambiente Costero. Primera edición. Capítulo VII, pp. 407-450.CPPS, PNUMA, 1999. Conclusiones Seminario Internacional sobre el Estado del Medio Ambiente Marino y Costero en el Pacífico Sudeste .23 pp.D.G.T.M. Y M.M., 1994. Términos de Referencia para la Realización de Estudios de Evaluación de Impacto Ambiental Acuático para Descarga de Residuos Líquidos en el Medio Ambiente Acuático de Jurisdicción Nacional. Ley 12600/323 vrs.D.G.T.M. Y M. M., 1994. Términos de Referencia para los de Estudios de Evaluación de Impacto Ambiental Acuático para Proyectos de Vertimiento de Desechos de Dragado en el Medio Ambiente Acuático de Jurisdicción Nacional. Ley 12600/324 vrs.D.G.T.M. Y M. M., 1994. Términos de Referencia para la Realización de Estudios de Evaluación de Impacto Ambiental Acuático para Puertos y Terminales Marítimos de la Jurisdicción Nacional. Ley 12600/325vrs.GRAY J. S. & T. H. PEARSON. 1982. Objective selection of sensitive speciesindicative of pollution-induced change in benthic communities. 1. Comparative methodology. Mar. Ecol Prog. Ser. 9: 111- 119.LEIGHTON, G., R. PRADO, H. SIEVERS, CAÑETE, J. I. & L. LÓPEZ. 1995. Monitoreo del Ambiente Marino Adyacente a los Emisarios de las Instalaciones de la Refinería de Petróleo de Con Con S. A. en Con Con y Quintero. Informe de Avance. Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. Informes Cient. y Téc. N° 001/95. 232 pp.LEIGHTON, G., R. PRADO, H. SIEVERS, CAÑETE, J. I. & L. LÓPEZ. 1995. Monitoreo del Ambiente Marino Adyacente a los Emisarios de

121

Page 122: Gu a Indicadores Biol Gicos

las Instalaciones de la Refinería de Petróleo de Con Con S. A. en Con Con y Quintero. Parte IV- Primer Semestre de 1995. Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. Informes Cient. y Téc. N° 004/95. 247 pp.LEIGHTON G., H. SIEVERS, J. I. CAÑETE. & L. LÓPEZ. 1995. Programa deMonitoreo de ambiente marino Terminal Oxiquim S.A. Quintero, V Región. Informe de Avance Monitoreos de marzo y julio de 1995. Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. Informes Cient. y Téc. N° 005/95. 60 pp.LEIGHTON, G., R. PRADO, H. SIEVERS, CAÑETE, J. I. & L. LÓPEZ. 1996. Monitoreo del Ambiente Marino Adyacente a los Emisarios delas Instalaciones de la Refinería de Petróleo de Con Con S. A. en Con Con y Quintero. Parte V- Muestreos de Octubre de 1995 y Enero de 1996. Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. Informes Cient. y Téc. N°004/96. 251 pp.LEIGHTON, G., SIEVERS, H., CAÑETE, J. I. & L. LÓPEZ. 1996. Programa deMonitoreo de ambiente marino Terminal Oxiquim S.A. Quintero, V Región. Informe de Avance Monitoreos de noviembre de 1995 y marzo de 1996. Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. Informes Cient. y Téc. N° 007/96. 60 pp. LEIGHTON, G., R. PRADO, H. SIEVERS, CAÑETE, J. I. & L. LÓPEZ. 1996. Monitoreo del Ambiente Marino Adyacente a los Emisarios de las Instalaciones de la Refinería de Petróleo de Con Con S. A. en Con Con y Quintero. Parte VI Muestreos de Abril y Julio de 1996. Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. Informes Cient. y Téc. N° 010/96. 255 pp.LEIGHTON, G., SIEVERS, H., CAÑETE, J. I. & L. LÓPEZ. 1997a. Programa de Monitoreo de ambiente marino Terminal Oxiquim S.A. Quintero, V Región. Informe de Avance Monitoreos de julio y noviembre de 1996. Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. Informes Cient. y Téc. N° 002/96. 50 pp.LEIGHTON, G., R. PRADO, H. SIEVERS, CAÑETE, J. & L. LÓPEZ. 1997. Estudio Ecológico Ambiental del Area de Puerto Cisnes XII Región. Informe de Avance Monitoreos de febrero-marzo de 1997. Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. Informes Cient. y Téc. N° 012/98. 90 pp.LEIGHTON, G., SIEVERS, H., CAÑETE, J. I. & L. LÓPEZ. 1997b. Programa de Monitoreo de ambiente marino Terminal Oxiquim S.A. Quintero, V Región. Informe de Avance Monitoreo de abril de 1997.Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. Informes Cient. y Téc. N¾ 009/97. 39 pp.LEIGHTON, G., SIEVERS, H., CAÑETE, J. I. & L. LÓPEZ. 1997c. Programa de Monitoreo de ambiente marino Terminal Oxiquim S.A. Quintero, V Región. Informe de Avance Monitoreo de agosto de 1997.Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. Informes Cient. y Téc. N¾ 014/97. 21 pp.LEIGHTON, G., R. PRADO, H. SIEVERS, CAÑETE, J. I. & L. LÓPEZ. 1998. Estudio de Impacto Ambiental Planta Pesquera Agromar S.A. en Dalcahue. Informe de Avance Monitoreo de febrero de 1997. Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. Informes Cient. y Téc. N° 001/98. 77 pp.LEIGHTON, G., SIEVERS, H., CAÑETE, J. I. & L. LÓPEZ. 1998. Programa de

122

Page 123: Gu a Indicadores Biol Gicos

Monitoreo de ambiente marino Terminal Oxiquim S.A. Quintero, V Región. Informe de Avance Monitoreo de agosto de 1997.Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. Informes Cient. y Téc. N°014/97. 21 pp. LEIGHTON, G., SIEVERS, H., CAÑETE, J. I. & L. LÓPEZ. 1998b. Programa de Monitoreo de ambiente marino Terminal Oxiquim S.A. Quintero, V Región. Informe de Avance Monitoreo de marzo de 1998.Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. InformesCient. y Téc. N°005/98. 21 pp.LEIGHTON, G., SIEVERS, H., L. LÓPEZ & E. SOTO 1999. Programa deMonitoreo de ambiente marino Terminal Oxiquim S.A. Quintero,V Región. Informe de Avance Monitoreo de septiembre de 1998.Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. InformesCient. y Téc. N°002/99. 38 pp.LEIGHTON, G., SIEVERS, H., L. LÓPEZ & E. SOTO 1999b. Programa deMonitoreo de ambiente marino Terminal Oxiquim S.A. Quintero,V Región. Informe de Avance Monitoreo de marzo de 1999.Instituto de Oceanología, Universidad de Valparaíso. InformesCient. y Téc. N°003/99. 38 pp.PEARSON, T. H., J. GRAY,. & P. JOHANNESSEN, 1983. Objective selection of sensitive species indicative of pollution-induced change in benthic communities. 2. Data Analyses. Mar. EcoL Prog. Ser. 12: 237-255.SOTO, E., G. LEIGHTON & J. CAÑETE, 1998. Eventos naturales o de origenantrópico. ¿Cuál determina la variabilidad temporal de los poliquetos bentónicos de Bahía Quintero, Chile? Evento «El Niño» 1997/98 v/s Enriquecimiento orgánico. Memorias del Seminario Internacional sobre «El Estado del Medio Ambiente Marino y Costero en el Pacífico Sudeste» CPPS - PNUMA 23 pp. (En Prensa).

123