Análisis de hidrocarburos totales en sedimentos de manglar en cuatro zonas en el refugio de vida silvestre Manglares El Morro

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(1)UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL. TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA AMBIENTAL. TEMA: ANÁLISIS DE HIDROCARBUROS TOTALES EN SEDIMENTOS DE MANGLAR EN CUATRO ZONAS EN EL REFUGIO DE VIDA SILVESTRE MANGLARES EL MORRO. AUTOR: Kimberly Yomira Guadamud Aguilar. TUTOR: Blga. Mireya Pozo Cajas, MSc.. GUAYAQUIL, SEPTIEMBRE 2019.

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(7) UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD CIENCIAS NATURALES CARRERA INGENIERIA AMBIENTAL. UNIDAD DE TITULACIÓN ANEXO 10. REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE GRADUACIÓN TÍTULO Y SUBTÍTULO:. AUTOR(ES) (apellidos/nombres): REVISOR(ES)/TUTOR(ES) (apellidos/nombres): INSTITUCIÓN:. ANÁLISIS DE HIDROCARBUROS TOTALES EN SEDIMENTOS DE MANGLAR EN CUATRO ZONAS EN EL REFUGIO DE VIDA SILVESTRE MANGLARES EL MORRO. GUADAMUD AGUILAR KIMBERLY YOMIRA WILSON POZO GUERRERO PH.D. MIREYA POZO CAJAS MSC. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL. UNIDAD/FACULTAD:. FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES. TERCER NIVEL:. INGENIERÍA AMBIENTAL. GRADO OBTENIDO:. INGENIERA AMBIENTAL. FECHA DE PUBLICACIÓN: ÁREAS TEMÁTICAS:. 12 DE SEPTIEMBRE No. DE PÁGINAS: DEL 2019 CIENCIAS AMBIENTALES. PALABRAS CLAVES/ KEYWORDS:. HIDROCARBUROS TOTALES COMPUESTOS TÓXICOS.. DE. PETRÓLEO;. 78. REFUGIO;. VIDA. SILVESTRE;. RESUMEN/ABSTRACT: Los hidrocarburos totales de petróleo (Total Petroleum Hydrocarbons) son un grupo de compuestos químicos tóxicos para toda forma de vida. En el Refugio de Vida Silvestre Manglares El Morro se realiza mantenimiento a embarcaciones pesqueras industriales y artesanales, que derraman hidrocarburos al Canal del Morro. El objetivo de la investigación fue determinar concentraciones de hidrocarburos totales de petróleo en muestras de sedimento de manglar, las cuales se colectaron por triplicado en 5 puntos del refugio. Los análisis de muestras se realizaron por espectrofotometría de infrarrojo, también se midió parámetros fisicoquímicos. Todas las muestras presentaron concentraciones de TPH por debajo del límite de detección (>150 mg/kg). El punto con mayor concentración de TPH fue el 1 (99,95 ± 28.66 mg/kg), donde precisamente acoderan las embarcaciones, valor que está bajo los límites permisibles de la legislación nacional. Se propusieron medidas básicas para la administración de embarcaciones en el área protegida. ADJUNTO PDF: SI NO CONTACTO CON AUTOR/ES: CONTACTO CON LA INSTITUCIÓN:. Teléfono: E-mail: 593 996153832 kimberlyguadamudaguilar@gmail.com Nombre: Blga. Miriam Salvador Brito Msc. Teléfono: 3080777 - 3080758 E-mail: info@fccnnugye.com miriam.salvadorb@ug.edu.ec.

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(10) UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD CIENCIAS NATURALES CARRERA INGENIERIA AMBIENTAL. UNIDAD DE TITULACIÓN ANEXO 13. ANÁLISIS DE HIDROCARBUROS TOTALES EN SEDIMENTOS DE MANGLAR EN CUATRO ZONAS EN EL REFUGIO DE VIDA SILVESTRE MANGLARES EL MORRO Autor: Kimberly Yomira Guadamud Aguilar Tutor: Mireya Pozo Cajas MSc.. Resumen. Los hidrocarburos totales de petróleo (Total Petroleum Hydrocarbons) son un grupo de compuestos químicos tóxicos para toda forma de vida. En el Refugio de Vida Silvestre Manglares El Morro se realiza mantenimiento a embarcaciones pesqueras industriales y artesanales, que derraman hidrocarburos al Canal del Morro. El objetivo de la investigación fue determinar concentraciones de hidrocarburos totales de petróleo en muestras de sedimento de manglar, las cuales se colectaron por triplicado en 5 puntos del refugio. Los análisis de muestras se realizaron por espectrofotometría de infrarrojo, también se midió parámetros fisicoquímicos. Todas las muestras presentaron concentraciones de TPH por debajo del límite de detección (>150 mg/kg). El punto con mayor concentración de TPH fue el 1 (99,95 ± 28.66 mg/kg), donde precisamente acoderan las embarcaciones, valor que está bajo los límites permisibles de la legislación nacional. Se propusieron medidas básicas para la administración de embarcaciones en el área protegida.. Palabras Claves: compuestos tóxicos, hidrocarburos totales de petróleo, refugio, vida silvestre..

(11) UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD CIENCIAS NATURALES CARRERA INGENIERIA AMBIENTAL. UNIDAD DE TITULACIÓN ANEXO 14. ANALYSIS OF TOTAL HYDROCARBONS IN MANGLAR SEDIMENTS IN FOUR AREAS IN THE MANGLARES EL MORRO WILDLIFE REFUGE Author: Kimberly Yomira Guadamud Aguilar Advisor: Mireya Pozo Cajas MSc.. Abstract. Total Petroleum Hydrocarbons (Total Petroleum Hydrocarbons) are a group of toxic chemical compounds for all life. In the Manglares El Morro Wildlife Refuge, maintenance is carried out on industrial and artisanal fishing vessels, which spill hydrocarbons to the Canal del Morro. The objective of the investigation was to determine concentrations of total petroleum hydrocarbons in mangrove sediment samples, which were collected in triplicate in 5 points of the refuge. Sample analyzes were performed by infrared spectrophotometry, physicochemical parameters were also measured. All samples had TPH concentrations below the detection limit (>150 mg/kg). The point with the highest concentration of TPH was 1 (99.95 ± 28.66 mg/kg), where precisely the vessels calling at its berth, a value that is under the permissible limits of national legislation. Basic measures were proposed for the administration of vessels in the protected area.. Keywords: refuge, total petroleum hydrocarbons, toxic compounds, wildlife..

(12) DEDICATORIA. A mi mami Pilar que Dios la tiene en su gloria. A mi razón de ser: Mario, Patricia y Romina.. Dedico este trabajo a mi padre Mario por el esfuerzo que realiza diariamente y por el amor que me entrega sobre todas las cosas, a mi hermana Patricia que es un ángel personificado por su comprensión, confianza y motivación, y al ánimo que me brinda mi sobrina Romina.. I.

(13) AGRADECIMIENTOS. Gracias a Dios. A mi familia: Mi Padre, mi hermana Patricia, mi sobrina Romina y mi tía Sara. A mi tutora Mireya Pozo Cajas por guiarme en cada parte del proceso de tesis y escuchar siempre mis dudas. A mis amigos y compañeros de tesis Reina, Katiuska, Verónica y Lenin. A Emmy, que estuvo conmigo durante todo este proceso apoyándome constantemente, aconsejándome y dándome ánimos. A mi mejor amiga María, todo fue más fácil gracias a ella. A mis compañeros de universidad Henry, Christian, Cesar y Libia. A los trabajadores del área protegida Humberto y Leonardo.. II.

(14) TABLA DE CONTENIDO. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................ 1 CAPÍTULO I ................................................................................................................................................ 4 1.1.. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................................ 4. 1.2.. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN .............................................................................. 6. 1.2.1.. Objetivo general ............................................................................................................. 6. 1.2.2.. Objetivos específicos .................................................................................................... 6. 1.3.. JUSTIFICACIÓN.................................................................................................................... 6. 1.4.. HIPÓTESIS ............................................................................................................................ 7. CAPÍTULO II ............................................................................................................................................... 8 2.1.. ANTECEDENTES ................................................................................................................. 8. 2.2.. MARCO TEÓRICO .............................................................................................................. 10. 2.2.1.. Petróleo ......................................................................................................................... 10. 2.2.2.. Hidrocarburos Totales de Petróleo (TPH) ............................................................... 10. 2.2.3.. Espectrofotometría de infrarrojo ................................................................................ 12. 2.2.4.. Parámetros fisicoquímicos ......................................................................................... 12. 2.2.5.. Estuarios ....................................................................................................................... 14. 2.2.6.. Conservación de la biodiversidad ............................................................................. 20. 2.2.7.. Áreas protegidas.......................................................................................................... 20. 2.3.. MARCO LEGAL ................................................................................................................... 22. CAPÍTULO III ............................................................................................................................................ 23 3.1.. ÁREA DE ESTUDIO ........................................................................................................... 23. III.

(15) 3.2.. METODOLOGÍA .................................................................................................................. 25. 3.2.1.. Etapa de reconocimiento ............................................................................................ 25. 3.2.2.. Etapa de muestreo en campo.................................................................................... 29. 3.2.3.. Etapa de transporte de muestras .............................................................................. 31. 3.2.4.. Etapa de laboratorio .................................................................................................... 31. 3.2.7.. Análisis estadístico ...................................................................................................... 34. CAPÍTULO IV ........................................................................................................................................... 35 4.1.. RESULTADOS ..................................................................................................................... 35. 4.2.. DISCUSIÓN.......................................................................................................................... 43. CONCLUSIONES..................................................................................................................................... 46 RECOMENDACIONES ........................................................................................................................... 47 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................................ 48. ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Efectos negativos de los contaminantes en ecosistemas de manglar........................ 17 Tabla 2. Legislación aplicable. .......................................................................................................... 22 Tabla 3. Puntos de muestreo y características. ............................................................................. 25 Tabla 4: Valores de Hidrocarburos Totales de Petróleo solicitados al laboratorio. .................. 35 Tabla 5. Concentración promedio de TPH en cada punto de muestreo. ................................... 36 Tabla 6. Promedio de parámetros fisicoquímicos. ......................................................................... 38 Tabla 7. Correlación de los valores de TPH con respecto a los parámetros fisicoquímicos. . 39. IV.

(16) Tabla 8. Límites permisibles para la identificación y remediación de suelos contaminados en todas las fases de la industria hidrocarburífera, incluidas las estaciones de servicios............ 42. ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Tipos fisiográficos de estuarios. ...................................................................................... 15 Figura 2. Mapa de ubicación del Refugio de Vida Silvestre Manglares El Morro. ................... 24 Figura 3. Mapa de puntos de muestreo. ......................................................................................... 28 Figura 4. Colección de fotografías tomadas durante el muestreo. ............................................. 30 Figura 5. Muestras por triplicado para entregar a los Laboratorios. ........................................... 31 Figura 6. Niveles promedio de TPH en sedimentos de manglar de cada punto de muestreo. ................................................................................................................................................................ 36 Figura 7. Porcentaje de la textura del suelo en cada punto de muestreo. ................................ 37 Figura 8. Clase textural de cada punto de muestreo. ................................................................... 37 Figura 9. Análisis de Componentes Principales. ........................................................................... 40 Figura 10. Comparación entre los niveles de TPH detectados de cada punto de muestreo con el límite máximo permisible establecido en el TULSMA. ....................................................... 41 Figura 11. Comparación entre los niveles de TPH detectados de cada punto de muestreo con el límite permisible RAOHE. ....................................................................................................... 41. ÍNDICE DE ANEXOS Anexo 1. Embarcaciones a pocos metros del P1.......................................................................... 57 Anexo 2. Embarcaciones industriales y artesanales a pocos metros de P1. ........................... 57 V.

(17) Anexo 3. Capa fina oleosa sobre el agua. ...................................................................................... 58 Anexo 4: Gráfico prueba de normalidad Anderson-Darling. ........................................................ 58 Anexo 5. Análisis de Varianza (ANOVA). ....................................................................................... 59 Anexo 6. Método de Tukey. .............................................................................................................. 59 Anexo 7. Hoja de campo. .................................................................................................................. 60 Anexo 8. Resultados de Laboratorio INIAP.................................................................................... 61 Anexo 9. Resultados de Laboratorio PSI.SA. ................................................................................ 62 Anexo 10. Permiso de investigación por parte del Ministerio del Ambiente. ............................ 77. VI.

(18) INTRODUCCIÓN Las zonas de manglar son áreas costeras de gran importancia, que abarcan entre el 60 y 75% de las costas tropicales y subtropicales del mundo. Por general son sumamente productivas y han sido clasificadas como entornos críticos que demandan atención y conservación inmediata (Ghizelini et al., 2019; Kulkarni, Deobagkar, & Zinjarde, 2018; Taketani, dos Santos, van Elsas, & Rosado, 2009; Yang, Tsai, & Chang, 2018; Zhang et al., 2014). Son zonas claves asociadas a ecosistemas marinos y terrestres, que se ven afectadas cada vez más, soportando amenazas a causa de las distintas actividades antropogénicas, que se desarrollan por su importancia ecológica y ubicación estratégica (Domínguez, Zavala, Rincón, & Martínez, 2019; Ghizelini et al., 2019; Montenegro, Mucha, Reis, Rodrigues, & Almeida, 2017; Pinto, Pagnocca, Pinheiro, Fontes, & de Oliveira, 2015; Sampaio, de Souza, Damião, Bahiense, & Roque, 2019; Vane et al., 2009). El 90% de los recursos pesqueros del planeta provienen de los ecosistemas de manglar, que además proporcionan el 30% de la productividad primaria, destacando por su importante diversidad microbiana, que es primordial para la conservación y recuperación de los pantanos; esta diversidad también. influye en ciclos. biogeoquímicos de los nutrientes (Pinto et al., 2015). Entre los servicios ecosistémicos que ofrecen son: zonas para la alimentación, protección y reproducción de especies de importancia ecológica y económica, cumplen un papel sustancial en el ciclo del carbono, son cruciales para la transformación de nutrientes en materia orgánica, son fundamentales en la sostenibilidad de las comunidades pesqueras, y protegen las zonas costeras evitando la incidencia de eventos climáticos extremos y la erosión (Assunção, Frena, Santos, & dos Santos Madureira, 2017; Benedek et al., 2013; Domínguez et al., 2019; Montenegro et al., 2017; Moreira et al., 2013; Pinto et al., 2015; Sampaio et al., 2019).. 1.

(19) Las actividades que se realizan son: desarrollo urbanístico en regiones costeras, actividades de acuicultura, turismo, actividades industriales y de navegación, descargas de aguas residuales y desechos urbanos e industriales, derrames accidentales, y escorrentía después de la lluvia (Domínguez et al., 2019; Ghizelini et al., 2019; Kim, Vane, Moss-Hayes, Engelhart, & Kemp, 2018; Kulkarni et al., 2018; Mohebbi-Nozar et al., 2015; Montenegro et al., 2017; Patowary, Patowary, Devi, Kalita, & Deka, 2017). Las áreas protegidas representan un eje central para estrategias de conservación implementadas a nivel nacional e internacional, son proveedores por excelencia de servicios ecosistémicos y recursos naturales, son fundamentales también para la protección y reguardo de especies amenazadas en el mundo y cumplen un papel importante en la mitigación del cambio climático (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, 2019c). Las áreas protegidas cubren un 12% de la superficie del planeta y representan un compromiso con la naturaleza y su futuro. Actualmente enfrentan numerosas amenazas externas y desafíos, que por lo general son turismo irresponsable, sobreexplotación de sus recursos, falta de apoyo político, entre otros (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, 2019c). Uno de los principales problemas de contaminación ambiental en la actualidad es la contaminación hidrocarburífera, debido a los efectos que ocasionan, siendo altamente tóxicos para todas las formas de vida, y dado que se sabe que estos compuestos forman parte de la familia de los cancerígenos y neurotóxicos (Moreira et al., 2013; Nageswar Rao et al., 2016; Sampaio et al., 2019). Los productos o compuestos procedentes de los hidrocarburos están dentro de los contaminantes más frecuentemente hallados en zonas costeras, los cuales generalmente se encuentran en productos comerciales (Sampaio et al., 2019). Los sedimentos de manglar son idóneos en la provisión de nutrientes, absorción y almacenamiento de distintos contaminantes orgánicos e inorgánicos, por esto, son 2.

(20) denominados importantes reservas de contaminantes o sumideros de contaminación (Montenegro et al., 2017; Wu et al., 2014). También desempeñan un papel en la biodisponibilidad de compuestos químicos que pueden generar efectos negativos en las comunidades que están en contacto con los sedimentos. (Paixão et al., 2011). Los hidrocarburos totales de petróleo (Total Petroleum Hydrocarbons) pueden ingresar a los sistemas acuáticos como componentes del petróleo no quemado y sus derivados, como combustibles y aceites lubricantes (Nageswar Rao et al., 2016). Una vez que ingresan a los sistemas acuáticos, estos contaminantes químicos orgánicos se acumulan en los sedimentos a casusa de sus características y debido a la vida de estos compuestos, los sedimentos pueden permanecer contaminados durante un periodo prolongado (Mohebbi-Nozar et al., 2015). La presencia de compuestos hidrocarburíferos en el área protegida representa un problema para la biota y la salud humana, pudiendo acarrear graves consecuencias a futuro. Para la determinación de estos compuestos de TPH se llevó a cabo la recolección de muestras de sedimento en el Refugio de Vida Silvestre Manglares El Morro y se analizaron por medio de espectrofotometría de infrarrojo, con el objetivo de conocer la situación de los sedimentos, debido a la susceptibilidad del área y necesidad de conservación. También a pedido del jefe de área, para el beneficio de la comunidad que hace uso de los recursos del manglar. Para llevar a cabo la investigación se requirió el permiso del Ministerio del Ambiente debido a que el área de estudio es un área protegida (anexo 10).. 3.

(21) CAPÍTULO I 1.1.. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. Dentro de las zonas de manglar se llevan a cabo importantes actividades, en las que intervienen diversos factores, entre estos, ecológicos, culturales y económicos (Ribeiro, Almeida, Magalhães, Bordalo, & Mucha, 2015). En este contexto, los sistemas de manglar son sometidos a constante presión por contaminantes que incluyen, desechos sólidos, contaminantes orgánicos e inorgánicos provenientes de distintas fuentes (Assunção et al., 2017; Ribeiro et al., 2015). Las comunidades hacen uso de estos recursos mediante: actividades pesqueras (crustáceos, moluscos, peces), granjas para cría de camarones, embarcaciones turísticas. para. el. avistamiento. de. especies. exóticas,. acoderamiento. de. embarcaciones de pesca para el mantenimiento, transito de embarcaciones, entre otras; que representa para ellos fuente de alimento e ingresos económicos, estando relacionadas a la subsistencia de los pobladores, sometiendo a estas áreas a la entrada de desechos y contaminación. La zona de estudio es un área protegida, declarada por las autoridades ambientales del país (Ministerio del Ambiente) por su importancia, debido principalmente a la colonia de Fregata magnificens en la Isla Manglecito y la presencia de delfines en los canales del Morro. En esta zona existen sitios de acoderamiento de embarcaciones para pesca industrial y artesanal con motores fuera de borda, que utilizan el área para dar mantenimiento y limpieza a las mismas, en ocasiones de manera negligente, pudiendo ocasionar el derrame de aceites, lubricantes y diésel directamente en el estero El Morro (Observación de Campo) (Anexo 1 y 2). Aunque actualmente existen leyes que sancionan la invasión de áreas de importancia ecológica o delitos contra la flora y fauna silvestre, con el objetivo de prevenir y conservar estas áreas (Asamblea Nacional, 2014); es posible que se. 4.

(22) lleven a cabo actividades que pueden dar lugar a la muerte y desaparición de especies de consumo, contaminación del agua y sedimento. La contaminación por TPH puede venir de distintas fuentes puntuales y no puntuales, como las aguas residuales no tratadas que contienen varios tipos de productos químicos dañinos del petróleo, residuos municipales e industriales, derrames de petróleo accidentales, industrias, trasporte, embarcaciones, etc. (Kim et al., 2018; Mohebbi-Nozar et al., 2015; Ribeiro et al., 2015). Estos contaminantes en ocasiones se descargan directa o indirectamente en las zonas costeras, en pequeñas y grandes cantidades; a causa de esto se pone en manifiesto que las zonas costeras sufren un número creciente de actividades antropogénicas y por lo tanto continua contaminación (Kim et al., 2018; MohebbiNozar et al., 2015; Ribeiro et al., 2015). Cuando inciden directamente sobre el agua, algunas fracciones de los TPH forman una capa fina sobre la superficie y permanecerán flotando sobre la misma, otras fracciones pueden acumularse en los sedimentos, lo que causa preocupación a causa de la larga vida media de algunos componentes del aceite, que pueden permanecer como contaminantes en los sedimentos durante un periodo prolongado, afectando a organismos que residen allí (Agencia para Sustancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades, 2016; Mohebbi-Nozar et al., 2015; Reichelt-brushett, Clark, & Birch, 2017; Silva et al., 2014). En el área de estudio se pudo observar una capa oleosa en la superficie, flotando sobre el agua en Puerto El Morro (Anexo 3). Se eligieron puntos de muestreo específicos en el área de estudio, debido a que presentan antecedentes de contaminación supuestamente por compuestos de hidrocarburos. Tomando en cuenta que no existe línea base sobre temas de contaminación por hidrocarburos en el área. Los residuos de aceites, combustibles, lubricantes, envases de pinturas, entre otros, que generan las embarcaciones de pesca, tanto industrial como artesanal, en 5.

(23) sus actividades de mantenimiento, se acumulan y pueden causar efectos en las especies de manglar. Para efectuar este trabajo, planteamos los siguientes objetivos: 1.2.. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN. 1.2.1. Objetivo general Analizar la contaminación por Hidrocarburos Totales de Petróleo (TPH) en muestras de sedimento de manglar en el Refugio de Vida Silvestre Manglares El Morro. 1.2.2. Objetivos específicos 1. Determinar valores de TPH en sedimentos de manglar con análisis de laboratorio. 2. Medir parámetros fisicoquímicos como pH, conductividad eléctrica, salinidad, contenido de materia orgánica y textura en sedimentos del ecosistema de manglar. 3. Analizar los resultados de TPH obtenidos con los valores permisibles de la legislación nacional. 4. Proponer medidas básicas para el manejo de las embarcaciones en el área protegida. 1.3.. JUSTIFICACIÓN. El análisis de TPH y características fisicoquímicas en sedimentos de manglar en el Refugio de Vida Silvestre Manglares El Morro, es vital debido a su importancia ecológica como área protegida. La investigación se realiza debido a la petición por parte del jefe de área dados los antecedentes de actividades de embarcaciones en las zonas de muestreo seleccionadas, que traerían consecuencias ambientales (desaparición y muerte de especies) debido a contaminación, y por la incertidumbre que existe sobre la condición del sedimento. Por lo general el tipo de sustancia y su concentración, es clave para definir si puede generarse un problema ambiental, las características fisicoquímicas, 6.

(24) geológicas y los organismos sensibles del área receptora también influyen en la toxicidad de una sustancia (Reichelt-brushett et al., 2017). Es fundamental determinar el alcance de la contaminación proveniente de las actividades antropogénicas, dado el alto impacto en la vida de los organismos de manglar (Assunção et al., 2017). Debido a que no se conoce la situación actual, se llevará a cabo la investigación en el área, con el fin de obtener información sobre los niveles de contaminación en el sedimento como línea base. Es importante evaluar los sedimentos superficiales de estos ecosistemas, puesto que nos pueden proveer un archivo natural excelente de contaminación, debido a la integración de insumos en los últimos años como resultado de los procesos combinados de deposición, escurrimiento, mezcla de agua y sedimentación (Assunção et al., 2017). A causa de la susceptibilidad e importancia del área, la perdida de los servicios ecosistémicos. aumenta. con. el. paso. del. tiempo. por. diversos. factores. socioeconómicos, es debido a esto que es necesario producir información actualizada y eficaz de la situación actual de los sedimentos del área protegida para la delineación de futuras políticas con las que se pueda enfrentar la sostenibilidad en el Golfo de Guayaquil en cuestión (Ortega, Mendoza, & Herrera, 2019). El área protegida cuenta con más de 400 pescadores artesanales entre cangrejeros y concheros, que se encuentran trabajando en conjunto con el jefe del área protegida dentro de una mancomunidad para el manejo de los recursos bioacuáticos, por tal razón es vital tener claro sobre la contaminación de hidrocarburos debido a la cantidad de recolectores artesanales de la comunidad de Puerto El Morro que laboran en el área. 1.4.. HIPÓTESIS. Existe contaminación por Hidrocarburos Totales de Petróleo en el Refugio de Vida Silvestre Manglares El Morro, producto las distintas actividades socioeconómicas que se desarrollan en el área. 7.

(25) CAPÍTULO II 2.1.. ANTECEDENTES. Debido a la industrialización y urbanización, la contaminación por compuestos y derivados del petróleo con el tiempo se volvió más significativa, lo representa un problema importante desde la comercialización del petróleo a fines del siglo XIX. En las últimas décadas Malasia peninsular tuvo un alto consumo de petróleo y sus derivados, debido a los niveles de desarrollo que ha experimentado el país, además el área de la costa oeste se encuentra en contacto con el estrecho de Malaca, la cual es una de las rutas de transporte petrolero más cortas desde oriente medio a países del noreste de Asia (Vaezzadeh, Zakaria, & Bong, 2017). Los niveles de contaminación por parte de los contaminantes orgánicos persistes (COP) en los ambientes acuáticos causa preocupación debido al uso intensivo de estos en las últimas décadas y a la toxicidad que ocasionan. Los hidrocarburos totales de petróleo se encuentran clasificados por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos y la Organización Mundial de la Salud como COPs (Tehrani, Tavakoly Sany, Hashim, & Salleh, 2016). Las zonas de manglar son altamente susceptibles a la exposición de compuestos hidrocarburíferos, causando muerte de especies en periodos relativamente cortos. Se ha demostrado que los compuestos más ligeros de hidrocarburos pueden ser más tóxicos para el ambiente, teniendo en cuenta que estas por lo general son zonas de recolección de especies comerciales que por la cadena trófica podrían causar un impacto grave a la salud (NOAA, 2014). Los ecosistemas de manglares en la actualidad enfrentan mayor presión por contaminación debido distintas fuentes. Una revisión del estado de los manglares en China se llevó a cabo con la determinación de niveles de metales pesados y contaminantes orgánicos en manglares, evaluando manglares de Guangdong, Fujian y Hong Kong, llegando a la conclusión de que estas zonas se encuentran severamente contaminadas, lo que puede estar estrechamente relacionado a la 8.

(26) industrialización y urbanización. También llegaron a determinar niveles altos de Pb, Cd y Hg en los moluscos (Zhang et al., 2014). Otro estudio en China determinó Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos en sedimentos, raíces y hojas de tres manglares. La concentración media HAP en Futian (4480 n/g) fue significativamente mayor que en Baguang (1262 ng/g) y Waterlands (2711 ng/g). Llegando a la conclusión que los HAP se acumularon más en las hojas que en las raíces (Li et al., 2014). En el Área Marina Protegida Estuario Goiana en Brasil, se realizó una caracterización de los sedimentos con altos porcentajes de arena, en el que hubo una correlación entre la presencia de arena y la ausencia de materia orgánica y HAP. Las concentraciones totales de HAP en sedimentos variaron de <0.06 a 156 ng/g, cabe recalcar que estos resultados probablemente se deben a áreas de cultivos de caña de azúcar que bordean el AMP de Goiana, en donde quemaron las hojas y talvez hubo una deposición de hollín en la cuenca del Río Goiana que eventualmente llevó HAP al estuario (Arruda-Santos, Schettini, Yogui, Maciel, & Zanardi-Lamardo, 2018). En Ecuador se han realizado estudios en el que se determinan compuestos hidrocarburíferos en agua y sedimento. Se determinó concentraciones de hidrocarburos en agua y sedimentos en el Estuario del Rio Chone, los cuales fueron hidrocarburos aromáticos totales disueltos en agua 05 - 0.329 µg/l y en sedimentos 0 - 0.039 µg/g (Paredes, 2010). Estos trabajos nos indican la preocupación y el interés que generan estos contaminantes presentes en zonas de manglar, siendo aún más importante dilucidar el estado, con respecto a contaminantes hidrocarburíferos, de un área de importancia ecológica categorizada como protegida por las autoridades ambientales nacionales.. 9.

(27) 2.2.. MARCO TEÓRICO. 2.2.1. Petróleo El petróleo es un componente orgánico natural que se encuentra en lo profundo de la corteza terrestre (Nageswar Rao et al., 2016). Está conformado por mezclas complejas de compuestos hidrocarbonados y no hidrocarbonados, que pueden variar en propiedades físicas y composición química, causando graves impactos en ambientes estuarinos (Kennish, 2015). Los compuestos que llegan a los ambientes estuarinos, provienen de diferentes fuentes puntuales y no puntuales, como los accidentes resultado del transporte marítimo, fugas en instalaciones fijas, aguas residuales municipales e industrial y escorrentía urbana (Kennish, 2015). Los hidrocarburos del petróleo se pueden categorizarse en 4 clases: resinas (piridinas, quinolinas, carbazoles, sulfóxidos y amidas), saturados, aromáticos, y asfaltenos (fenoles, ácidos grasos, cetonas, ésteres y porfirinas). El aceite diésel está constituido por una variedad de moléculas de hidrocarburos, como nafta, olefinas, parafinas y compuestos aromáticos, su peso molecular varia, de moléculas que contienen de 9 a 20 átomos de carbono (Lang et al., 2016). 2.2.2. Hidrocarburos Totales de Petróleo (TPH) Los TPH son una gran familia de compuestos químicos que provienen del petróleo crudo, son una mezcla de distintos productos químicos que se encuentran compuestos en su mayoría por hidrogeno y carbono, los mismos que se utiliza para generar derivados que pueden llegar a contaminar ambientes susceptibles, y es debido al uso de estos derivados (gasolina, aceite combustible, etc.) que existe probabilidad de afectación al ambiente. Científicamente los TPH están divididos en grupos, denominamos fracciones, que contienen diversos químicos individuales, y a causa de la cantidad de productos químicos provenientes del petróleo y sus derivados, se hace practico medir la cantidad total de petróleo en lugar de medir. 10.

(28) cada uno por separado (Agencia para Sustancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades, 2016; Kwon & Hwang, 2017). Los compuestos de hidrocarburos pueden contener sustancias tóxicas que comprenden, entre otros, benceno, felones, tolueno, xilenos y ácidos carboxílicos. Estos compuestos representan más del 75% de la mayoría del petróleo crudo, sin embargo, otros compuestos pueden predominar en los mismos, como metales (vanadio, hierro, níquel), por lo cual el contacto con estos compuestos puede ser perjudicial para los ambientes estuarios y comunidades limítrofes (Kennish, 2015). Los TPH son un grupo de contaminantes tóxicos para el ambiente y todo tipo de organismos vivos, estos incluyen compuestos tanto alifáticos (alcanos, alquenos, alquinos, etc.) como aromáticos, y pueden llevar a la alteración de las propiedades físicas y químicas del suelo, por lo que la vegetación puede verse afectada negativamente. con. respecto. a. su. germinación. y. patrón. de. crecimiento.. Aproximadamente el 90% de los TPH en el medio ambiente residen en las superficies del suelo, pudiendo las plantas que crecen en estos sitios contaminados absorber el TPH, lo que conduce a una posible entrada a poblaciones humanas y fauna a través de la red alimentaria (Patowary et al., 2017). IMP UCIONDE 2.2.2.1.. Efectos de los TPH en la salud humana.. Las personas pueden estar en contacto con estas sustancias al ingerir agua o alimentos contaminados, o al contacto con el aire o la tierra, siendo la absorción de estos últimos más lenta y en menor cantidad. Algunos compuestos pasan por el cuerpo a través de la corriente sanguínea y posterior a eso son degradados a sustancias menos dañinas para la salud, por el contrario, otros serán distribuidos de forma lenta por cuerpo y no se degradarán fácilmente (Agencia para Sustancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades, 2016). Los efectos adversos generalmente dependen del tipo de sustancia química, cantidad y tiempo de exposición. Compuestos pequeños que se encuentran en la gasolina como el benceno, tolueno y xileno pueden afectar al sistema nervioso 11.

(29) central, el n-hexano puede producir neuropatía periférica, y otros componentes de TPH pueden afectar a la sangre, sistema inmunitario, gestación, entre otros órganos (Agencia para Sustancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades, 2016). La Agencia internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) determinó que el benceno es cancerígeno para la humanidad (Grupo 1), también toma en consideración a otros compuestos como el benzo(a)pireno y la gasolina los cuales probablemente produzcan cáncer (IARC Working Group, 2012). Esta sustancia además se encuentra enumerada en el decimotercer informe sobre carcinógenos (NTP, 2016). 2.2.3. Espectrofotometría de infrarrojo Esta técnica para TPH cuantifica la absorbancia de los compuestos en la región infrarroja que representa el resultado total de TPHs, en otras palabras, cuando las moléculas absorben energía en forma calor, mide las vibraciones moleculares que ocurren en la zona infrarroja del espectro electromagnético, la cual va a depender del tipo de enlace y grupo funcional que representa la molécula. Se mide la absorbancia producida por las vibraciones del enlace C-H de los hidrocarburos medidos en un rango de longitud de onda de 3250 a 2750 cm-1. La absorbancia se cuantifica haciendo una comparación con la absorbancia de estándares. A demás de debe tener en cuenta la cantidad y tipo de solvente sumado a la cantidad de suelo (mg/kg) (Rodríguez Palma, 2013). 2.2.4. Parámetros fisicoquímicos 2.2.4.1.. Potencial de hidrogeno (pH). El pH es un parámetro que expresa la intensidad de la condición acida o básica de un líquido, siendo este el logaritmo negativo (base 10) del equivalente a la concertación de iones de hidrogeno. Su escala varía de 0 a 14, lo que indica que un pH inferior a 7 es ácido y uno superior a 7 es básico o también llamado alcalino. Este es un buen indicador de la calidad del agua, debido a puede variar por compuestos químicos (Herman & Bucksch, 2014; Kennish, 2016). 12.

(30) El pH recomendable para las aguas marina y estuarinas según la Guía Canadiense de Salinidad del Agua para la protección de la Vida Acuática debe mantenerse entre 7.0 y 8.7, el cual puede verse afectado debido a la contaminación, que estimula la variación del pH en los cuerpos de agua, lo que a su vez puede provocar daño a los organismos vivos que residen ahí. Este además puede determinar la solubilidad y disponibilidad biológica de nutrientes y compuestos orgánicos e inorgánicos (Kennish, 2016). 2.2.4.2.. Salinidad. La salinidad de un estuario y la mezcla en su interior se ven afectadas por procesos y factores que van más allá del balanceo de la afluencia de agua de mar y la salida de agua fluvial, y pueden incluir hidrodinámica impulsada por el viento, las olas, el avistamiento y la evaporación, entre otros, y diferentes fuentes de agua. Las fuentes y tipos de agua que entran a un estuario son: agua marina, otras aguas salinas derivadas de la costa, agua dulce derivada del flujo del río, agua dulce derivada de la filtración de agua subterránea/descarga, agua dulce derivada de la lluvia, y agua salina formada por evaporación del cuerpo de agua del estuario (Kennish, 2016). La medida que se recomienda para la salinidad del agua está dada como una “unidad” practica de salinidad adimensional, que se basa en mediciones de conductividad y comúnmente se designa como UPS, lo cual no es del todo apropiado, porque la escala practica de salinidad no tiene unidades. La otra medida dimensional de salinidad comúnmente utilizada es TDS (g/l) (Bąbel & Schreiber, 2014). 2.2.4.3.. Textura. La textura del suelo está relacionada con la forma del grano y la distribución del tamaño del grano (Bobrowsky & Marker, 2018). Las referencias que se usan generalmente para la clasificación de las partículas del suelo por su tamaño son arcilla, limo, arena y grava (Gómez Giraldo, 2013). 13.

(31) En la cabecera de los estuarios, la composición de los sedimentos incluye arcillas, plantas y raíces, que se clasifican en arena, grava y adoquines, en la región mixta del estuario se encuentran grandes depósitos de arcilla y limo, y más cerca de la desembocadura del estuario, los sedimentos por lo general son principalmente bancos de arenas marinas manejadas por la marea (Kennish, 2016). 2.2.4.4.. Materia orgánica. La materia orgánica tiene una influencia importante en las funciones del suelo y cumple un papel fundamental en el ciclo del carbono. Debido a la gran área superficial, la materia orgánica del suelo es un importante absorbente de compuestos orgánicas e inorgánicas del suelo. Ofrece cargas (principalmente negativas) y, por lo tanto, aumenta la capacidad de intercambio catiónico, pero también contiene áreas hidrófobas, donde las sustancias orgánicas hidrófobas menos solubles pueden unirse (Blume et al., 2015). 2.2.4.5.. Conductividad. La conductividad eléctrica mide la capacidad que tiene una solución para conducir una corriente eléctrica; en ocasiones también es conocida como conductancia específica y utiliza unidades de medidas conocida como mhos, la cual está representada por su millonésima parte micronhos o microsiemens (µS). Esta se incrementa a medida que aumenta la movilidad y cantidad de iones, y se ve directamente afectada por el número de iones disueltos en una solución (HACH, 2015). 2.2.5. Estuarios Los estuarios poseen características variables, se establecen en zonas costeras, en las que, por lo general, ocurre una interacción entre el agua oceánica costera y las aguas dulces que fluyen de la tierra, por lo que su situación geográfica se encuentra influenciada por el nivel actual del mar. Debido a esto existe una influencia en las características fisicoquímicas del lugar (Scanes, Ferguson, & Potts, 2017).. 14.

(32) Por otra parte (Vilas, Rubio, Rey, & Bernabeu, 2014), definen a los estuarios como masas de aguas que se encuentran cerradas parcialmente, es decir geometrías en forma de embudo con entradas poco profundas que poseen un canal principal bien definido, bordeado por bancos laterales, y se caracterizan por ser un agregado de agua y dulce, proveniente del océano y del rio. 2.2.5.1. -. Subtipos según la topografía/fisiografía. Estuarios de las llanuras costeras o los valles de los ríos inundados: estos se originan con el aumento del nivel del mar.. -. Estuarios de barreras: surgen debido a la acumulación de barras de arenas o islas de barreras en las fronteras de los estuarios.. -. Estuarios de origen tectónico o estuarios de tipo ría: son el resultado de movimientos en la corteza terete debido a hundimientos, es decir no son creados por cambios en los niveles del mar.. -. Estuarios causas por la erosión glaciar; se originan cuando los glaciares en retirada cortaban valles profundos a lo largo de las costas.. Figura 1. Tipos fisiográficos de estuarios. Fuente: (Vilas et al., 2014). 15.

(33) Los estuarios son esenciales para muchas especies de importancia ecológica, realizan un proceso de clarificación del agua filtrando contaminantes, su vegetación actúa como amortiguadores naturales, previenen la erosión y crean estabilización en las costas, ofrecen recreación e información científica por su valor genético y contribuyen económicamente a las comunidades (US EPA, 2018). 2.2.5.2.. Ecosistema de manglar. Los ecosistemas de manglar tienen un alto valor ecológico y de conservación, son considerados ecosistemas especiales, debido a los servicios ecosistémicos que ofrecen, como hábitats excelentes para los organismos, alta productividad, y gran biodiversidad, siendo estos por lo general propios de ambientes intermareales de los subtrópicos y trópicos, a lo largo de las costas deltaicas, lagunas y costas de los estuarios (Finlayson, 2018; Moreira et al., 2013; Naidoo & Naidoo, 2016; Zhang et al., 2014). Ofrecen servicios socioambientales como estabilizadores costeros, viveros para la acuicultura, producción de madera y carbón, entre otros, asimismo brindan protección contra eventos climáticos importantes, como las olas y los tsunamis, y son conocidos también como bosques de marea o humedales costeros (Das, 2015; NOAA, 2014). Los mangles también son nichos para un sinnúmero de especies de importancia ecológica, estas especies son únicas y dependen de los hábitats de los manglares, sus raíces reducen la acción de las olas, en pocas palabras protegen las tierras agrícolas, minimizando la erosión costera, reduciendo incidencia de mareas y oleadas, tsunamis, tormentas y ciclones (Das, 2015). En óptimas condiciones, están formados por bosques extensos y productivos, con árboles que alcanzan los 30 m de altura, siendo el conjunto ecológico más taxonómico con unas 70-84 especies, brindando beneficios a las comunidades limítrofes. Estos poseen características estructurales y funcionales, que permiten a sus componentes bióticos adaptarse, desarrollarse y prosperar en entornos salinos, incluidas las adaptaciones morfológicas y ecofisiológicas, como las raíces aéreas, sus especies son consideras tolerantes a la salinidad, inundaciones por mareas, 16.

(34) condiciones anóxicas y altas temperaturas, además pueden establecerse en una variedad de sustratos, los más extensos están asociados con lodo y suelos fangosos (Finlayson, 2018; Kulkarni et al., 2018; NOAA, 2014). Para la estimación de la extensión de las áreas de manglar a nivel mundial se han fundido en datos geoespaciales, satelitales y estadísticos, utilizando literatura publicada, por lo cual compilar esta información ha sufrido diferencias en los enfoques de escala y clasificación, resultando oscilaciones en la estimación global de los manglares en 110,000 y 240,000 km2. Se produjo un mapa global de manglares para el año 2000 establecido principalmente en datos archivados de Lanndsat, esto dio como resultado una estimación global de 137,760 km2 distribuidos de la siguiente manera: (Finlayson, 2018). -. Asia 42%. -. África 15%. -. América Central y del Norte 12%. -. Oceanía y América del Sur 11%. Hay que recalcar que estos datos no facilitaron información acerca de las especies o la salud de los manglares, necesitando análisis de mayor resolución para despejar dudas y detalles. Son unos de los ecosistemas más amenazados, por estar bajo contante presión antropogénica, como la contaminación por la industrialización y centros urbanísticos cercanos, lo que representa un problema creciente debido a que estas áreas pueden acumular contaminantes fácilmente en los sedimentos por sus propiedades únicas (Zhang et al., 2014). La contaminación antrópica en los ecosistemas de manglar incluye contaminación por metales pesados, PCB, pesticidas, entre otros contaminantes de procedencia industrial, contaminación térmica, contaminación por nutrientes y derrames de petróleo y sus derivados (NOAA, 2014). Tabla 1. Efectos negativos de los contaminantes en ecosistemas de manglar. Contaminación. Efectos en zonas de manglar. 17.

(35) Contaminación térmica. Contaminación por metales pesados (mercurio, plomo, cadmio, zinc y cobre) y por pesticidas. -. Reducción del área de la hoja. -. Hojas cloróticas, defoliación parcial y plántulas enanas. -. Disminución del crecimiento de los manglares. -. Afectación en tasa de respiración de los manglares. -. Impacto negativo en la fauna asociada al sedimento. -. Toxicidad. en. especie. (estrés. fisiológico. reproducción) -. Bioacumulación en especies. -. Crecimiento excesivo de algas. -. Obstrucción de neumatóforos. -. Reducción del intercambio de oxigeno. -. Clorosis, defoliación y muerte de arboles. -. Muerte de especies. Contaminación por. -. Diferencias entre las tasas de crecimiento. hidrocarburos. -. Alteración. Contaminación por nutrientes. y. en. el. tiempo. o. estrategia. de. reproducción -. Anomalías en las raíces y propágulos. Fuente: (NOAA, 2014). 2.2.5.3.. Servicios ecosistémicos. Los ecosistemas de manglar ofrecen muchos servicios para las personas, tradicionalmente una amplia variedad de productos y más recientemente para fines comerciales. Los beneficios incluyen la provisión de madera, sitios importantes para la recolección y el cultivo de mariscos, peces y crustáceos, estabilización de la costa, protección contra tormentas, mareas de inundación, tsunamis, capacidad absorber nutrientes, metales pesados y otras sustancias tóxicas. En los últimos años, se ha reconocido cada vez más la importancia de los manglares como depósito de carbono, y se almacenan grandes cantidades, a menudo durante largos períodos de. 18.

(36) tiempo, bajo tierra en el suelo y las raíces de las especies de manglares (Finlayson, 2018; Mitra, 2020). El flujo y la provisión de bienes y servicios del ecosistema no solo dependen de la presencia de manglares sino también de su biodiversidad, factores ecológicos, regulaciones de políticas, ubicación geográfica, factores socioculturales, presión por contaminación, entre otros (Duke, Nagelkerken, Agardy, Wells, & van Lavieren, 2014; Finlayson, 2018). 2.2.5.4.. Sedimentos de manglar. Los sedimentos son partículas sólidas orgánicas e inorgánica, y fragmentadas, que se transportan y depositan (sólido depositado), mediante procesos físicos como el agua, hielo y aire (Herman & Bucksch, 2014). Los sedimentos consisten en partículas sueltas y sólidas que se originan de la desgaste y erosión, o la precipitación química de la solución, incluida la secreción por organismos en el agua. Estos varían en tamaño de partícula, composición y densidad (Bobrowsky & Marker, 2018). Los sedimentos se encuentran fuertemente influenciados por el rango de mares, altura de las olas (cerca de la boca del estuario), disponibilidad de sedimentos y los procesos de transporte, además, la composición del sedimento estuarino depende en gran medida de la fuente dominante de sedimento, que es aluvial o marino. (Kennish, 2016). Estos son los principales depósitos de contaminantes ambientes, debido a su cercanía con las innumerables fuentes no puntales de contaminación, como tales a menudo los sedimentos con historial de actividades contaminantes heredan mezclas complejas de contaminantes, permitiendo la acumulación en la biota residente mediante la cadena alimentaria (Hartzell, Unger, McGee, & Yonkos, 2017). La naturaleza dinámica de los estuarios y la importante influencia del océano en estos sistemas, influyen en las características fisicoquímicas por lo que afectan la floculación, dispersión y asentamiento de partículas y contaminantes asociados. Además, la actividad de las mareas, el clima y la geomorfología desempeñan un 19.

(37) papel importante en la deposición de sedimentos y las variaciones en los conjuntos de comunidades biológicas (Reichelt-brushett et al., 2017). 2.2.6. Conservación de la biodiversidad La biodiversidad generalmente se refiere a la riqueza que representa de todo ser vivo, en la que incluye variedad de información genética y número de especies en una comunidad ecológica o área geográfica y a la variedad de hábitats que se encuentran en el mundo. Debido a los servicios ambientales que proporciona por su valor utilitario es importantes conservarla, siendo los elementos de la biodiversidad valiosos como fuentes de medicamentos, energía y alimentos, generando una gran económica cuando se comercializan a nivel nacional e internacional; también los bosques almacenan grandes cantidades de carbono orgánico en biomasa y suministran flujos de agua limpia (Michalos, 2014). 2.2.7. Áreas protegidas Su objetivo principal es la preservación y protección de los bienes que proporcionan las zonas naturales y de importancia ecológica, para de tal manera darle uso y disfrutar de sus recursos naturales, culturales, históricos o recreativos. Son denominadas también reservas naturales y forman parte del proyecto mundial para afrontar el cambio de uso de suelo y la deforestación (Herman & Bucksch, 2014; Michalos, 2014). El Sistema Nacional de Áreas Protegidas está conformado por un conjunto de espacios naturales que preservan los ecosistemas terrestres, marinos y marinoscosteros, sus recursos culturales y fuentes hídricas. Estas áreas constituyen las cuatro regiones, forman parte de la estrategia nacional para la conversación de la diversidad biológica del país, y cuenta con un área estimada de 4´611.849,22 ha lo que representa el 18,5% del Ecuador (Ministerio del Ambiente, 2016). Según la UICN son espacios geográficos para la conservación de la naturaleza, valor cultural y servicios ecosistémicos, gestionados y definidos por medios legales a nivel mundial. Son esenciales para llevar a cabo estrategias de conservaciones 20.

(38) implementadas a nivel mundial, mantienen los procesos ecológicos de manera sostenible y son necesarias para el buen funcionamiento de los ecosistemas naturales, debido a que actúan como refugio para las especies. Son indispensables para evitar extinción de muchas especies en estado de amenaza o endémicas, además son un complemento para lograr una conservación y usos sostenible de la biodiversidad fuera de las áreas protegidas (Dudley, Shadie, & Stolton, 2014; Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, 2019a). 2.2.7.1.. Refugio de Vida Silvestre.. El área protegida Manglares el Morro se encuentra categorizada por la UICN como Área de Manejo de Hábitat/Especies Categoría IV, la cual cumple un papel importante en la protección de especies o hábitats particulares que tiene por objetivos la conservación y restauración de especies/hábitat, la protección de patrones de vegetación u otras características biológicas por medio de enfoques de gestión tradicional, protección de hábitat para la conservaciones paisajes y áreas marinas, y proporcionar un medio de interacción entre los residentes y la naturaleza. entre las especies que ayudan a proteger o restauran están; flora y fauna de importancia local, nacional e internaciones, en las que incluye especies residentes o migratorias (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, 2019b). En el Código Orgánico Ambiental, establece que el Refugio forma del Sistema Nacional de Áreas Protegidas. Las categorías que conforman el Sistema Nacional de Áreas Protegidas son las siguientes (Asamblea Nacional, 2016): 1. Parque nacional; 2. Refugio de vida silvestre; 3. Reserva de producción de fauna; 4. Área nacional de recreación; y, 5. Reserva Marina.. 21.

(39) 2.3.. MARCO LEGAL. Tabla 2. Legislación aplicable. No. REGISTRO OFICIAL. NORMATIVA LEGAL. Registro Oficial No. 449 1. Constitución de la República del Ecuador. 20 de octubre del 2008. Registro Oficial No. 938. 2. Código Orgánico del Ambiente (COA). 12 de abril del 2017. Registro Oficial No. 180. 3. Código Orgánico Integran Penal (COIP). 10 de febrero del 2014. Acuerdo Ministerial 144. 4. 5. Reforma el Acuerdo 129 con la finalidad de simplificar procedimientos para la aprobación de los Acuerdos de. 09 de agosto de 2011.. Uso sustentable y Custodia del Manglar.. Acuerdo Ministerial Nº 097A. ANEXO 2 del Libro VI del Texto Unificado de Legislación. Edición Especial Nº 387 4 de noviembre del 2015. Secundaria del Ministerio del Ambiente: Norma de Calidad Ambiental del Recuro Suelo y Criterios de Remediación para Suelo Contaminados. Reglamento Ambiental de Actividades Hidrocarburíferas. Registro Oficial 265 6 13 de febrero 2001. Tabla No. 6: Límites permisibles para la identificación y remediación de suelos contaminados en todas las fases de la industria hidrocarburífera, incluidas las estaciones de servicios.. Fuente: Elaboración propia.. 22.

(40) CAPÍTULO III 3.1.. ÁREA DE ESTUDIO. El Golfo de Guayaquil es conocido por su alta contribución en servicios ecosistémicos, cerca del 71.4% de las extensiones de manglares ecuatorianos se encuentran en estas áreas. Es denominado también como el conjunto de estuarios más importante de Sudamérica que debido a sus características especiales y abundante diversidad biológica está constituido por el Estero Salado de Guayaquil, el cual fue declarado como zona relevante para resguardo de la biodiversidad (Ministerio del Ambiente, 2010, 2015a; Ortega et al., 2019). La importancia del Estero Salado se declaró con el establecimiento de 2 áreas protegidas: la Reserva de Producción de Fauna Manglares el Salado y el Refugio de Vida Silvestre Manglares El Morro. El área protegida Refugio de Vida Silvestre Manglares El Morro fue creada el 12 de septiembre del 2007, mediante el Acuerdo Ministerial N° 266, se encuentra ubicado al norte del Golfo de Guayaquil donde comienza el estero o canal El morro, próximo a la Isla Puná, albergando mayor influencia de aguas saladas provenientes del Océano Pacifico, que cuenta con un área de 10.130,16 ha aproximadamente (Ministerio del Ambiente, 2010, 2015a). Se han identificado 5 especies de mangle, entre estas están el mangle negro (Avicennia germinas), mangle jeli o mangle botón (Conocarpus erecta), mangle blanco (Laguncularia racemosa) y mangle rojo macho y hembra (Rhizophora mangle & Rhizophora harrisonii) (Ministerio del Ambiente, 2010).. 23.

(41) Figura 2. Mapa de ubicación del Refugio de Vida Silvestre Manglares El Morro.. 24.

(42) 3.2.. METODOLOGÍA. 3.2.1. Etapa de reconocimiento Las zonas o puntos de muestreo ubicados a lo largo del canal del área protegida manglares El Morro, fueron seleccionadas debido a los criterios técnicos y requerimientos del jefe de área, quien solicitó que fueran analizados puntos específicos del área que comprende las posibles fuentes de contaminación. Fueron seleccionadas 4 zonas de importancia, más una, inmediata a la zona que enfrenta constantes derrames por parte de las embarcaciones que acoderan ahí. Inicialmente se llevó a cabo un recorrido junto a dos biólogos del lugar y se utilizó la embarcación del área protegida para llevar a cabo las actividades de reconocimiento y muestreo, utilizando las herramientas del GPS Garmin Etrex 30x para registrar las coordenadas geográficas de los puntos de muestreo. 3.2.1.1.. Sitios de muestreos. Tabla 3. Puntos de muestreo y características. Punto 1: Muelle Ecoclub “Los Delfines” Se encuentra ubicado a 0,65 kilómetros de la zona de amortiguamiento del refugio y a pocos metros. se. encuentra. el. acoderamiento. de. embarcaciones industriales y embarcaciones con motores fuera de borde. De. acuerdo. con. los. comentarios. de. los. funcionarios de la reserva, en esta área se realizan. trabajos. de. mantenimiento. de. las. embarcaciones industriales en tiempo de veda y se divisan grandes manchas de hidrocarburos.. 25.

(43) Punto 2: Muelle Hnos. Baidal Esta zona se encuentra cercana a las viviendas por lo que se pudo observar residuos sólidos entre las raíces del manglar. En el área se llevan a cabo actividades de mantenimiento y se vierten desechos sólidos y líquidos, por lo que se ha observado muerte y desaparición. de. moluscos,. comentario. del. personal de la reserva.. Punto 3: La Playita (Barcos Chinchorreros) En este punto fue característico la presencia de arena. y. a. 40. metros. se. encuentra. una. camaronera. Aquí llegan barcos industriales los cuales realizan actividades de mantenimientos y desechan al estero distintos tipos de productos como: residuos de pinturas, hidrocarburos, basura, etc. También se divisó perdida de especies bioacuáticas. Este punto además fue petición especial del jefe de área alegando que en este punto transitan alrededor de 40 barcos chinchorreros.. Punto 4: La Islita Este punto es una pequeña isla y se observó pequeñas lanchas artesanales para la recolección de especies comerciales. Aquí se realizan actividades pesqueras, donde se extraen moluscos y crustáceos por medio de embarcaciones. artesanales.. Las. mismas. especies que existían en los otros puntos.. 26.

(44) Punto 5: Boca del estero El Morro Es el lugar de entrada del agua de mar y donde las diferentes corrientes marinas y aguas se mezclan.. Fuente: (Personal de la Reserva, comunicación personal, 5 de mayo y 12 de junio del 2019).. 27.

(45) Figura 3. Mapa de puntos de muestreo.. 28.

(46) 3.2.2. Etapa de muestreo en campo 3.2.2.1. Materiales -. Nevera portátil. -. Embaces de polipropileno (1L). -. Fundas de PE-LD (fundas ziploc). -. Pala. -. Rotuladores permanentes. -. Hojas de campo. -. Agua destilada. -. Cámara fotográfica. -. GPS. -. Lancha. 3.2.2.2. Método de muestreo Para el análisis de suelo se usaron los siguientes criterios: -. Las muestras fueron tomadas desde el borde del manglar hacia adentro (máx. 3 m).. -. Las muestras fueron tomadas entre 30 y 40 cm de profundidad en el suelo del bosque de manglar.. -. Las muestras fueron recolectadas con una pala y puestas en envases estériles polipropileno previo rotulado con fecha, coordenadas, nombre del sitio, nombre de la muestra.. -. Fueron recolectadas muestras desde la boca del Estero El Morro hacia el Puerto El Morro.. -. Fueron recolectadas 15 muestras en total, 3 muestras por cada zona de estudio.. El muestreo se llevó a cabo el día 13 de junio del 2019, en la mañana, durante la marea baja en bote de la reserva.. 29.

(47) Figura 4. Colección de fotografías tomadas durante el muestreo. Toma de muestras en P4 (superior izquierda), apunte de observaciones en cada punto de muestreo (superior derecha), toma de muestras en P5 (inferior izquierda), almacenamiento demuestras en embaces estériles (inferior derecha).. Como se mencionó anteriormente se realizó un triplicado por cada punto de muestreo, obteniendo 15 muestras en total, las cuales se codificaron de la siguiente manera: -. Punto 1: o Muestras P1(1), P1(2), P1(3). Punto 2: o Muestras P2(1), P2(2), P2(3). Punto 3: o Muestras P3(1), P3(2), P3(3). Punto 4: o Muestras P4(1), P4(2), P4(3). Punto 5: o Muestras P5(1), P5(2), P5(3).. 30.

(48) Figura 5. Muestras por triplicado para entregar a los Laboratorios.. 3.2.3. Etapa de transporte de muestras Una vez tomadas las muestras, regresamos a Guayaquil, y nos dirigimos a los respectivos laboratorios para la entrega. Las muestras fueron transportadas en neveras portátiles. 3.2.4. Etapa de laboratorio Los análisis de las muestras de sedimento se realizaron en los siguientes laboratorios acreditados por el Servicio de Acreditación Ecuatoriano (SAE). -. Laboratorio de Análisis PSI, Productos y Servicios Industriales C.LTDA.. -. Laboratorio Estación Experimental Litoral Sur “Dr. Enrique Ampuero” – Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP).. 3.2.4.1.. Laboratorio Biotecnología de la Facultad de Ciencias Naturales. DETERMINACIÓN DE HIDROCARBUROS TOTALES DE PETRÓLEO (Laboratorios PSI.SA). Para determinar los hidrocarburos totales de petróleo en las muestras de sedimento se utilizó el método de espectrofotometría de infrarrojos, el cual es uno de los métodos analíticos más utilizados para la determinación de hidrocarburos de petróleo y está basado en el método EPA 418.1 “Hidrocarburos de petróleo (espectrofotometría, infrarrojos)”. Se realizó una extracción asistida por microondas y posterior a eso se hizo la cuantificación. 31.

(49) La extracción se inició secando las muestras de sedimento en una estufa a 60°C por un periodo de 24 horas, posterior a eso la muestra pasó por un desecador para enfriarla y se homogenizó por medio de un sistema de tamices para obtener partículas de un tamaño menor a 425 µ. Finalmente, la extracción se realizó utilización un equipo microondas durante 10 minutos a una temperatura de 40°, empleando 10 ml de clorotrifluoretileno S-316 (Horiba). El S-316 es un solvente para extraer los componentes de TPH en muestras de agua y suelo. Estos deben ser analizados por espectrofotometría de infrarrojos mediante la absorción de infrarrojos separando la medida exacta de hidrocarburos sin distorsión de los valores por su presencia (Lab Supply, 2019). Los componentes extraídos en el solvente pasan a través de un ensamble de lana de vidrio y sílica gel dentro de una punta Eppendorf y se recoge el extracto limpio en celdas de cuarzo limpias. Para terminar, se realiza la lectura en el espectrofotómetro de infrarrojos, obteniendo el espectro correspondiente para cada muestra y cuantificada en curvas de calibración elaboradas con estándares de concentración conocida (Rodríguez Palma, 2013). Entre los equipos utilizados están: estufas, balanzas, equipos microondas, Espectrofotómetro Infrarrojos con Transformadas de Fourier, espátulas, tamices, pipetas, probetas, vasos de precipitación, solvente S-316, sílica gel, agua destilada y metanol. 3.2.4.2.. DETERMINACIÓN DE TEXTURA Y MATERIA ORGÁNICA (INIAP). Para determinar la textura en las muestras de sedimento, se llevó a cabo el análisis por el método de Bouyoucos, que se basa en la Ley de Stokes, es decir determina la velocidad en la que se sedimentan las partículas sólidas que se encuentran en un medio acuoso, en la que intervienen fuerzas de gravedad y resistencia, siendo las partículas grandes depositadas con mayor rapidez que las partículas pequeñas, es decir se sedimentan en función del tamaño de la partícula. El densímetro de Bouyoucos se encuentra calibrado para determinar la densidad de la suspensión (g/l), la cual está relacionada a la porción de partículas que aún no 32.

(50) sedimentan (Andrades, Moliner, & Masaguer, 2015; Gómez Giraldo, 2013). La aplicación del método es ineficiente en suelos calcáreos, salinos y con mayor porcentaje de materia orgánica (Ortiz, 2016). El contenido de materia orgánica de un suelo dependerá de distintos factores como: residuos vegetales, clase textural y pH. Para determinar el contenido de materia orgánica del suelo se utilizó el método de Walkley-Black, con el extractante Dicromato de potasio, el cual calcula la materia orgánica por medio de la determinación del carbono orgánico con el método vía húmeda. Se basa en la oxidación del carbono orgánico parcial por medio de la agregación en exceso de un agente oxidante, esta oxidación que se logra va a depender de las condiciones de la reacción como el tiempo y la temperatura (Andrades et al., 2015; Gómez Giraldo, 2013). 3.2.4.3.. DETERMINACIÓN DE pH, SALINIDAD Y CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (Laboratorio de Biotecnología de la Facultad de Ciencias Naturales). Para determinar la salinidad, pH y conductividad, se llevó a cabo una dilución, en la que se agregó 1 g de sedimento por cada muestra en conjunto con 10 ml de agua destilada, se tomó en consideración que el agua esta lo más templada posible para evitar la variación en el pH. Luego de esta dilución se llevaron las muestras hacia un agitador y a un centrifugador que dio como resultado la separación del componente agua y sedimento, al cabo de ese proceso se efectuó la medición del pH y conductividad eléctrica mediante un Apera PC60 y de la salinidad mediante un Refractómetro. 3.2.5. Comparación de las concentraciones obtenidas de TPH con la normativa nacional Para la comparación de las concentraciones de TPH obtenidos con la normativa nacional, se llevó a cabo una revisión de la Legislación Ecuatoriana, en la que se identificó la normativa actualmente vigente. El límite máximo permisible establecido en la Tabla 1 del Anexo 2 de la Reforma del Libro IX Del Texto Unificado de Legislación Secundaria del Ministerio de Ambiente (TULSMA) para parámetros 33.

(51) orgánicos el cual es de <150 mg/kg y el límite permisible estipulado en Reglamento Ambiental de Operaciones Hidrocarburíferas RAOHE 1215 para ecosistemas sensibles <1000 mg/kg, para Hidrocarburos Totales de Petróleo (TPH). 3.2.6. Medidas básicas para el manejo de embarcaciones en el área protegida Para proponer medidas básicas para el manejo de embarcaciones en el Refugio de Vida Silvestre Manglares El Morro, se realizó una revisión de referencias bibliográficas. También se fundamentaron por medio de la experiencia de trabajo obtenida durante las salidas de campo realizadas. 3.2.7. Análisis estadístico Una vez obtenidos los resultados, estos fueron procesados por medio del programa estadístico Minitap, en el cual se utilizaron distintas herramientas como: Prueba de normalidad de datos a través del test de Anderson-Darling, seguido de la trasformación de Johnson en los cuales se comprobó que los datos eran normales para posterior a eso aplicar el método de ANOVA Unidireccional, para identificar la variación de TPH en los puntos de muestreo (Prueba de Tukey) y por último la correlación de Pearson para determinar la relación existente entre los resultados del TPH y los parámetros fisicoquímicos. Finalmente se realizó un análisis de componentes principales.. 34.

(52) CAPÍTULO IV 4.1.. RESULTADOS. 4.1.1. Hidrocarburos Totales de Petróleo A través del método de laboratorio espectrofotometría de infrarrojo se determinó el nivel de hidrocarburos en cada punto de muestreo, en una primera lectura se obtuvo valores ND (no detectable) que están bajo el límite permisible (150 mg/kg), por este se solicitaron los valores al laboratorio, que se muestran en la tabla 4. Tabla 4: Valores de Hidrocarburos Totales de Petróleo solicitados al laboratorio. PUNTOS DE MUESTREO. mg/kg. Punto 1: Muelle Ecoclub “Los. P1(1). 67,04. Delfines”. P1(2). 113,39. P1(3). 119,42. P2(1). 47,06. P2(2). 85,1. P2(3). 36,71. Punto 3: La Playita (Barcos. P3(1). 38,52. Chinchorreros). P3(2). 38,56. P3(3). 63,09. P4(1). 55,74. P4(2). 68,79. P4(3). 54,33. Punto 5: Boca del estero El. P5(1). 65,91. Morro. P5(2). 65,68. P5(3). 57,47. Punto 2: Muelle Hnos. Baidal. Punto 4: La Islita. Fuente: Elaboración propia.. 35.