Unidad: Iztapalapa
División: Ciencias Biológicas y de la Salud
Licenciatura: Hidrobiología
CALIDAD DE AGUA EN LOS SISTEMAS LAGUNARES
CHANTUTO-PANZACOLA Y HUMEDAL SALTO DE AGUA EN LA
ENCRUCIJADA, CHIAPAS.
Nombre: Leal Avilés Ma. Teresa
Nombre del asesor interno:
Francisco Gutiérrez Mendieta
Nombre del asesor externo:
Ramón Alberto Flores Moreno
Lugar y fecha de realización:
INTRODUCCIÓN
El término humedal se refiere a una amplia variedad de hábitat interiores, costeros y marinos que comparten ciertas características. Generalmente se le identifica como áreas que se inundan temporalmente, donde la capa freática aflora en la superficie o en suelos de baja permeabilidad cubiertos por agua poco profunda. Todos los humedales comparten una propiedad primordial: el agua juega un rol fundamental en el ecosistema, en la determinación de la estructura y las funciones ecológicas del humedal. (Dugan, 1992)
En la actualidad se reconoce a los humedales como ecosistemas de alta productividad por la diversidad biológica que sustentan y la gran importancia que tienen en los procesos hidrológicos. Entre estos se encuentran, la recarga de los acuíferos, cuando el agua acumulada desciende a las capas subterráneas, mitigan las inundaciones, controlan la erosión del suelo, estabilizan los terrenos mediante el mantenimiento de drenaje y el control de sedimentación en las zonas costeras. La retención, transformación de sedimentos, nutrientes y contaminantes juegan un papel fundamental en los ciclos de la materia y en la calidad de las aguas. Actúan como zona de amortiguamiento contra contaminantes en el agua y absorben nitrógeno y fósforo provenientes de fertilizantes agrícolas. Por otro lado sustentan una importante diversidad biológica y en muchos casos constituyen un hábitat crítico para especies migratorias, amenazadas o en peligro de extinción. Muchas especies de peces de importancia económica, pasan parte del ciclo de vida en los humedales, especialmente los manglares y las praderas marinas, antes de llegar al arrecife de coral. Son áreas de anidación y alimentación de muchas especies costeras. Proveen de áreas de recreación pasiva y actividades turísticas por su valor estético natural. Además los humedales son importantes para la educación y la investigación científica. Están sujetos al deterioro tanto por las obras que se desarrollan en los ecosistemas acuáticos que provocan modificaciones en el ambiente, como represas y canalizaciones, así como por actividades que se realizan en zonas terrestres cercanas a los humedales, ya sea por extracción de agua o por adición de nutrientes, contaminantes o sedimentos, por ejemplo la agricultura, deforestación, minería, pastoreo y desarrollo industrial y urbano. Debe tenerse en cuenta que, dado el carácter dinámico de los ambientes lóticos, cualquier parte del ecosistema puede ser afectado por eventos que sucedan aguas arriba por ejemplo (contaminación). La presencia de especies migratorias también sufre el impacto de la alteración de la condición original del curso de agua (represas, dragados y puentes). (Davis et al, 1996)
Con base en lo anterior, el conocimiento particular de las características hidrológicas y las concentraciones de nutrientes desde una perspectiva integradora ofrece información insustituible, ya que estos factores, al limitar al proceso productivo primario, también lo hacen, por consecuencia, con el resto de la trama trófica. (Contreras y Zabalegui, 1991)
Los fenómenos más comunes asociados a los nutrientes son: o su carencia o su exceso; ambos con severas consecuencias en la biota acuática. La escasez de nutrientes está asociada a aguas oligotróficas, esto es, con áreas o sistemas acuáticos completos con una mínima producción primaria. En el otro extremo, se encuentran las aguas o sistemas distróficos o hipereutróficos, en donde la generación continúa y masiva de biomasa, principalmente fitoplantónica, auspicia serios problemas en los flujos energéticos. (Contreras et al, 1996 y Contreras y Castañeda, 1992)
OBJETIVO
General
Evaluar la calidad del agua del sistema lagunar Chantuto-Panzacola y el Humedal Salto de Agua ubicados en la Reserva de la Biosfera La Encrucijada Chiapas, a través de sus características fisicoquímicas, como son: pH, temperatura, transparencia, salinidad, oxígeno disuelto, nutrientes (nitratos, nitritos, amonio, ortofosfatos), en tres muestreos con una periodicidad bimensual.
Metodología utilizada
Variables físico-químicas. La temperatura, la salinidad, el oxigeno disuelto, el pH, la turbidez, la conductividad, el porcentaje de saturación se determinaron con equipo Hydrolab Quanta 2002, la cual se introdujo en la superficie de la columna de agua ,mientras que la transparencia se midió mediante el disco de Secchi. Nutrientes: Para la cuantificación de los nutrientes se obtuvieron muestras de agua de 250 ml con una botella Van Dorn del Sistema Lagunar Chantuto-Panzacola y humedal Salto de Agua, en la superficie de la columna de agua. Las muestras fueron filtradas a través de filtros whatman, y se mantuvieron a baja
temperatura (40C), hasta su posterior procesamiento en el laboratorio. Para la determinación de nutrientes las técnicas empleadas fueron: para los
nitratos mas nitritos por el método de reducción por columnas Cd-Cu descrito por Strickland & Parsons (1972), de amonio mediante la técnica de Solórzano (1969), y para los ortofosfatos se siguió la de Murphy y Riley (1962).
Actividades realizadas.
Se realizaron salidas a campo durante los meses de abril, junio y agosto del año 2005, con la finalidad de contar con datos de cada una de las épocas climáticas que imperan en la región (secas: noviembre –abril y lluvias: mayo-octubre). Se muestrearon 10 estaciones dentro del sistema lagunar Chantuto-Panzacola y 3 estaciones en el humedal Salto de Agua, abarcando las diferentes zonas de cada sistema, en el primero influencia de ríos, mar, áreas con vegetación, mientras que en el segundo, zonas de pesca y anidación de aves. Cabe aclarar que no se pudo muestrear en todas las estaciones durante el estudio debido a lo somero de ciertas estaciones en ambas lagunas.
Objetivos y metas alcanzados.
Resultados y Conclusiones.
Temperatura. El sistema Chantuto-Panzacola presento una temperatura promedio
durante la época de secas de 31.11 0C, con un intervalo de 29 a 34 0C siendo la mínima en la boca de comunicación. En la época de lluvias se registró un promedio de 29.22 0C con un intervalo de 26.79 a 33.05 . Como puede observarse, durante lluvias se registraron temperaturas menores en comparación a secas, lo cual sugiere un intercambio de agua con el Océano Pacifico, y el agua de los ríos, el cual provoca una mezcla en la columna de agua y origina una ligera disminución en la temperatura que se acentúa en la boca del sistema. Por su parte, en el humedal en la época de secas la temperatura promedio fue de 28.650 C con un intervalo de 27.45 a 29.68 0 C y de 28.86 0 C en promedio durante lluvias con un intervalo de 28.45 a 29.12. La variabilidad temporal de la temperatura es similar en ambos sistemas en respuesta a los cambios en la estacionalidad y a lo somero de los sistemas (Varona, 2001).
La profundidad promedio que se presento durante la época de secas fue 0.86 m y de 1.38 m durante lluvias en Chantuto-Panzacola, y de 1.0 m en secas y de 1.20 m durante lluvias en el humedal. La escasa profundidad favorece un rápido calentamiento de la columna de agua en respuesta a los cambios atmosféricos (insolación, precipitación, vientos), Varona y Gutiérrez (2003).
Salinidad. En Chantuto-Panzacola se registraron mayores salinidades durante la
época de secas, con un promedio de 23.34 ups, con un intervalo de 19 a 32 ups, mientras que en lluvias la salinidad promedio disminuyo a 4.13 ups, espacialmente con un intervalo de 0.05 a 16 ups las mayores salinidades se registraron en la boca durante ambas temporadas (32 y 16 ups en secas y lluvias respectivamente). Los resultados anteriores son consecuencia del aumento en la precipitación pluvial la cual origina un aporte de agua dulce al sistema derivado de los escurrimientos, mientras que en el humedal se presento el mismo comportamiento, mostrando las mayores salinidades durante la época de secas 42 ups, con un intervalo de 40 a 44 ups, mientras que en la época de lluvias las salinidades fueron menores 4.27 ups con un intervalo de 0.71 a 10.63 ups .
Oxigeno Disuelto. En Chantuto-Panzacola la concentración del oxigeno, durante
Para el humedal la concentración del oxigeno también presento diferencias estaciónales, siendo mayores los valores para secas 2.14 mg/l (32.15 % de saturación), con un intervalo de 0.86 a 3.42 mg/l, mientras que en lluvias la concentración fue de 1.23 mg/l, (14.26 % de saturación), con un intervalo de 0.22 a 2.51 mg/l, esto probablemente porque al encontrarse grandes cantidades de materia orgánica, las cuales provienen de la vegetación propia del lugar se requiere consumo de oxigeno para su oxidación.
Transparencia (disco de Secchi). En Chantuto-Panzacola la transparencia durante
la época de secas tuvo un promedio de 0.54 m, con un intervalo de 0.30 a 1.25 m, mientras que en lluvias, se registro una menor transparencia con un promedio de 0.35 m y un intervalo de 0.45 a 0.80 m. Lo anterior sugiere que durante las lluvias, aunque la profundidad de la laguna se incrementa en función de la entrada de agua dulce, los escurrimientos acarrean materia orgánica, y sedimentos dando como resultado una mayor turbidez y por lo tanto una menor penetración de la luz, (Varona y Gutiérrez, 2003). Así mismo (Calva, 2000) reporta que la probable razón por la que se presentan dichas diferencias estaciónales en la transparencia se debe quizá al tipo de sedimento que domina durante las épocas; esto es que durante lluvias en las estaciones con menor transparencia hay una dominancia de sedimentos del tipo limo-arenoso y limo-arenoso-limoso, mientras que en las estaciones con mayores transparencias durante la época de secas los sedimentos dominantes son del tipo arenoso.
Por su parte en el humedal se registro un patrón similar al del Sistema Chantuto-Panzacola presentándose una mayor transparencia en época de secas 0.43 m, , mientras que en lluvias fue menor 0.30 m, con un intervalo de 0.25 a 0.75 m.
Turbidez. En Chantuto-Panzacola la turbidez durante la época de secas tuvo un
promedio de 35.65 NTU, con un intervalo de 9.41 a 16.7 NTU, mientras que en lluvias se registro un incremento 243 NTU y un intervalo de 15.1 a 350 NTU debido al aporte terrígeno de los ríos. El humedal siguió un patrón similar mostrando una menor turbidez en época de secas 101.98 NTU, con un intervalo de 39.94 a 164 NTU, mientras que en la época de lluvias la turbidez fue mayor 198.5 NTU, con un intervalo de 86.96 a 408 NTU.
pH. En la época de secas se registro un valor promedio de 7.17 con un intervalo
Chantuto-Panzacola Humedal Salto de Agua
Intervalos Promedios Intervalos Promedios
secas lluvias secas lluvias secas lluvias secas lluvias
T 0 C 29-34 26.79-33.05 31.11 29.22 27.45- 29.68 28.45-29.12 28.65 28.86 Salinidad (ups) 19-32 0.05-17.80 23.34 4.13 40-44 0.71-10.63 42 4.27 O2 (mg/l) 3.58-7.78 1.81-4.82 12.76 2.87 0.86-3.42 0.22-2.51 2.14 1.23 Secchi (m) 0.30-1.25 0.45-0.80 0.54 0.35 0.15-0.45 0.25-0.75 0.43 0.30 pH 3.45-7.78 6.71-7.63 7.17 7.86 6.61-6.70 6.70-6.91 7.65 7.85 Turbidez (NTU) 9.41-16.7 15.1-350 35.65 243 39.94-164 86.96-408 101.98 198.5 Conductividad (ms/cm) 23.9-49 0.09-26.1 36.36 3.18 59.8-64.8 1.39-2405 40.46 5.28 Porcentaje de Saturación (%) 33.1-132.3 22.8-72.25 71.4 40.2 11.9-52.4 5.3-24.5 32.15 14.26 NH4 (µM) 3.89-10.08 11.86-25.18 6.45 16.48 1.96-13.32 17.15-35.16 7.71 23.43 NO3 +NO2 (µM) N.d 2.25-5.66 N.d 3.04 0.28-N.d 1.75-4.61 N.d 3.04 PO4 (µM) 1.18-1.56 4.17-13 1.36 6.82 2.11-2.68 2.98-4.22 2.29 3.77 Tabla 1. Intervalos y promedios de las variables registradas durante los periodos de secas y lluvias en el sistema
NUTRIENTES
Amonio
En la época de secas el sistema lagunar Chantuto-Panzacola, presentó una concentración de 3.89 a 10.08 µM de amonio, con un promedio de 6.45 µM siendo la estación 4 la que presento menor concentración, mientras que la estación con mayor concentración fue la 7. En la temporada de lluvias la concentración de amonio aumento, en comparación con la época anterior, presentando un intervalo de 11.86 a 25.18 µM, y un promedio de 16.48 µM siendo las mismas estaciones que la temporada anterior las de menor y mayor concentración respectivamente. La disminución en la concentración de NH4 en la temporada de secas posiblemente se debe a que existe una mayor actividad fotosintética o una mayor oxigenación del agua (Contreras, et al 1996). El humedal en la época de secas presento una concentración de 1.96 a 13.32 µM, con un promedio de 7.71 µM siendo la estación 1, la de menor concentración y la estación 3 la de mayor Concentración, mientras que en la época de mayor precipitación la Concentración fue de 17.15 a 35.16 µM, con un promedio de 23.43 µM siendo las mismas estaciones que en la temporada anterior las de menor y mayor concentración. Los resultados anteriores concuerdan con los reportados por (Contreras et al, 1996) quienes reportan un intervalo similar al encontrado para este sistema, el aumento en la concentración de NH4 en la época de lluvias sugiere un incremento de nutrientes propiciado por las lluvias, los arrastres terrígenos y posiblemente a la descomposición bacteriana de la materia orgánica acarreada por dichos arrastres (Contreras, 2001 y Flores, 2000).
Variación estacional de amonio en el humedal Salto de Agua
1 6 11 16 21 26 31 36 0 1 Estación 2 3 µM Secas luvias NO3 + NO2
Variación estacional de NO3+NO2 en el sistema lagunar Chantuto-Panzacola 0 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Estación µM Secas lluvias
Variación estacional de NO3+NO2 en el humedal Salto de Agua
Ortofosfatos
Durante la época de secas se registro una concentración de 1.18 a 1.56 µM, con un promedio de 1.36 µM, siendo las estaciones 7 y 2 las de menor y mayor concentración respectivamente. Observándose un aumento en la concentración en la época de lluvias registrándose concentraciones de 4.17 a 13 µM, con un promedio de 6.82 µM, en el sistema Chantuto-Panzacola, siendo las estaciones 9 y 7 las de menor y mayor concentraciones respectivamente donde esta ultima recibe el aporte del río Cintalapa y Vado ancho. Por lo que los ríos que desembocan en las lagunas son los principales aportadores casi en su totalidad, de la entrada de nutrientes a las lagunas, según (Contreras et al, 1992), mientras que en el humedal de igual forma se registro una concentración mayor en lluvias 2.98 a 4.22 µM, con un promedio de 3.77 µM, el cual corresponde a las estaciones 3 y 1 donde en esta ultima se relaciona una mayor concentración con la ocurrencia de considerables parvadas de aves acuáticas. Como el cormorán (Phalacrocórax
brasilianus), pato aguja (Anhinga anhinga), garza cucharón (Cochlearius cochlearius), así como la anidación del Pijiji aliblanco (Dentrocygna bicolor), pato
ala blanca (Cairina moschata), entre otras especies. En tanto que en secas las concentraciones van de 2.11 a 2.68 µM, con un promedio de 2.29 µM, los Ortofosfatos presentaron una variación estacional con valores mas elevados en lluvias, debido probablemente a los escurrimientos provocados por la precipitación o bien a la entrada de fertilizante o detergentes al sistema, como lo reportan (Varona y Gutiérrez, 2003; Contreras et al., 1996). La cantidad de fosfatos cuantificada en el Sistema Chantuto-Panzacola , rebasaron por mucho las cantidades medidas en otros sistemas costeros similares, tanto del Golfo de México como del Pacifico. El único ecosistema registrado con mayores concentraciones de fosfatos es la zona pantanosa de Coatzacoalcos-Minatitlan (Contreras, 1986), aunque la comparación es relativamente valida ya que este, se trata de un pantano.
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