Portada
UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA MEDIANTE
BIOMONITOREO EN EL HUMEDAL
“
LAS GARZAS
”
PROVINCIA DE LOS RÍOS
NO EXPERIMENTALTrabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de
INGENIERA AMBIENTAL
AUTORAS
LÓPEZ PARRA LAURA ALEJANDRA
PEÑAFIEL PINCAY VALERIA CECILIA
TUTOR
Blgo. ARÍZAGA GAMBOA RAÚL
GUAYAQUIL – ECUADOR 2020
UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
CARRERA DE NOMBRE DE LA CARRERA
APROBACIÓN DEL TUTOR
Yo, ARIZAGA GAMBOA RAÚL ENRIQUE, docente de la Universidad Agraria del Ecuador, en mi calidad de Tutor, certifico que el presente trabajo de titulación: EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA MEDIANTE BIOMONITOREO EN EL
HUMEDAL “LAS GARZAS” PROVINCIA DE LOS RÍOS, realizado por las
estudiantes LÓPEZ PARRA LAURA ALEJANDRA Y PEÑAFIEL PINCAY VALERIA CECILIA; con cédula de identidad N° 0928662212 - 0940333981 de la carrera INGENIERÍA AMBIENTAL, Unidad Académica Guayaquil, ha sido orientado y revisado durante su ejecución; y cumple con los requisitos técnicos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador; por lo tanto se aprueba la presentación del mismo.
Atentamente,
Firma del Tutor
UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
CARRERA DE INGENIERIA AMBIENTAL
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN
Los abajo firmantes, docentes designados por el H. Consejo Directivo como miembros del Tribunal de Sustentación, aprobamos la defensa del trabajo de titulación: “EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA MEDIANTE
BIOMONITOREO EN EL HUMEDAL “LAS GARZAS” PROVINCIA DE LOS
RÍOS”, realizado por las estudiantes LÓPEZ PARRA LAURA ALEJANDRA Y PEÑAFIEL PINCAY VALERIA CECILIA, el mismo que cumple con los requisitos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador.
Atentamente,
Dra. BORODULINA TAMARA, M.Sc. PRESIDENTE
MUÑOZ NARANJO DIEGO, M.Sc. MOROCHO ROSERO LUIS, M.Sc. EXAMINADOR PRINCIPAL EXAMINADOR PRINCIPAL
ARIZAGA GAMBOA RAUL, M.Sc. EXAMINADOR SUPLENTE
Agradecimiento
Queremos agradecer a la Universidad Agraria del Ecuador, a lo largo de nuestros años de estudio nos guiaron y nos brindaron los conocimientos necesarios para lograr nuestras metas a futuro en especial al Ingeniero Carlos Banchón y al Biólogo Raúl Arizaga.
Autorización de Autoría Intelectual
Nosotras, LÓPEZ PARRA LAURA ALEJANDRA Y PEÑAFIEL PINCAY VALERIA CECILIA, en calidad de autoras del proyecto realizado, sobre “EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA MEDIANTE BIOMONITOREO EN EL HUMEDAL “LAS GARZAS” PROVINCIA DE LOS RÍOS” para optar el título de INGENIERA AMBIENTAL, por la presente autorizo a la UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen o parte de los que contienen esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación. Los derechos que como autora me correspondan, con excepción de la presente autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento.
Guayaquil, noviembre 12 de 2020
LÓPEZ PARRA LAURA ALEJANDRA
C.I. 0928662212
PEÑAFIEL PINCAY VALERIA CECILIA
Índice general
PORTADA ... 1
APROBACIÓN DEL TUTOR ... 2
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN ... 3
AGRADECIMIENTO ... 4
Autorización de Autoría Intelectual ... 5
Índice general ... 6 Índices de tablas ... 10 Índices de figuras ... 12 RESUMEN ... 15 ABSTRACT ... 16 1. Introducción ... 17
1.1 Antecedentes del problema ... 17
1.2 Planteamiento y formulación del problema ... 19
1.2.1 Planteamiento del problema ... 19
1.2.2 Formulación del problema ... 22
1.3 Justificación de la investigación ... 22 1.4 Delimitación de la investigación ... 24 1.5 Objetivo general ... 24 1.6 Objetivos específicos... 24 1.7 Hipótesis ... 25 2. Marco teórico ... 26
2.1 Estado del arte ... 26
2.2 Bases teóricas ... 28
2.2.2 Calidad del agua ... 29
2.2.3 Propiedades físicas y químicas del agua ... 29
2.2.4 Índices bióticos ... 31 2.2.5 Índices de diversidad ... 31 2.2.6 Los macroinvertebrados ... 32 2.2.7 El índice BMWP ... 33 2.2.8 El índice ASPT... 34 2.2.9 El índice EPT ... 34 2.3 Marco legal ... 34
2.3.1 Constitución de la República del Ecuador ... 34
2.3.2 Ley Orgánica de Recursos Hídricos, Uso y Aprovechamiento del Agua ... 35
2.3.3 Convenios internacionales ... 36
2.3.4 Código Orgánico del Ambiente (COA) ... 36
3. Materiales y Métodos ... 38 3.1 Enfoque de la investigación ... 38 3.1.1 Tipo de investigación ... 38 3.1.2 Diseño de investigación ... 38 3.2 Metodología ... 39 3.2.1 Variables ... 39 3.2.2 Recolección de datos ... 39 3.2.3 Análisis estadístico ... 51 4. Resultados ... 54 4.1 Caracterización de la estructura de la comunidad de macroinvertebrados, en cuanto a la composición, abundancia, diversidad, riqueza (Índice de
Simpson D dominancia, Diversidad de Shannon-Weaver, Riqueza de Margalef) en el humedal Las Garzas. ... 54
4.1.1 Caracterización de los macroinvertebrados acuáticos en cuanto a abundancia parte alta ... 55 4.1.2 Caracterización de los macroinvertebrados acuáticos en cuanto a abundancia parte media ... 58 4.1.3 Caracterización de los macroinvertebrados acuáticos en cuanto a la abundancia parte baja ... 61 4.1.4 Índice de similitud de Bray-Curtis ... 64 4.2 Análisis de la calidad biológica del humedal Las Garzas usando índices bióticos basados en macroinvertebrados acuáticos BMWP-Col (Biológica Monitoring Working Party de Colombia), ASPT (Average Score per Taxón) y ETP (Ephemeroptera, Trichoptera, Plecóptera) ... 66
4.2.1 Índice BMWP-Col (Biológica Monitoring Working Party de Colombia) ... 67 4.2.2 Indices ASPT (Average Score per Taxón) ... 69 4.2.3 Índice de composición: Índice Ephemeroptera, Plecóptera, Trichoptera (EPT) ... 71 4.3 Relación de los resultados de los parámetros fisicoquímicos (pH, conductividad eléctrica, turbidez, oxígeno disuelto, temperatura, sólidos totales), abundancia de macroinvertebrados y los sitios de colecta mediante correspondencia canónica (CCA) para identificar las variables más importantes que influyen en la calidad del agua del humedal Las Garzas. ... 72
4.3.1 Temperatura ... 73 4.3.2 pH ... 73
4.3.3 Conductividad Eléctrica ... 74
4.3.4 Oxígeno Disuelto ... 74
4.3.5 Solidos totales ... 74
4.3.6 Turbidez (NTU) ... 74
4.3.7 Relación de las variables físico-químicas con la abundancia de las familias de macroinvertebrados acuáticos. ... 74
4.4 Medidas para la conservación del humedal Las Garzas mediante un plan de acción. ... 78 5. Discusiones ... 80 6. Conclusiones ... 83 7. Recomendaciones ... 85 8. Bibliografía ... 86 9. Anexos ... 97 9.1 Anexo 1 ... 97 9.2 Anexo 2 ... 98 9.3 Anexo 3 ... 99 9.1 Anexo 4 ... 100 9.5 Anexo 5 ... 101 9.6 Anexo 6 ... 102 9.7 Anexo 7 ... 103 9.8 Anexo 8 ... 104 9.9 Anexo 9 ... 105 9.10 Anexo 10 ... 106 9.11 Anexo 11 ... 107 9.12 Anexo 12 ... 108
Índices de tablas
Tabla 1. Coordenadas del lugar de muestreo ... 42
Tabla 2. Puntajes asignados a las diferentes familias de macroinvertebrados acuáticos para la obtención del BMWP/COL... 47
Tabla 3. Clasificación de las aguas y su significado ecológico de acuerdo al Índice BMWP ... 48
Tabla 4. Clasificación de las aguas y su significado ecológico de acuerdo al Índice ASPT ... 49
Tabla 5. Calidad del agua a partir del cálculo del Índice ETP ... 50
Tabla 6.índices comunitarios de la Parte Alta del humedal ... 56
Tabla 7. Índices comunitarios de la Parte Media del humedal ... 59
Tabla 8. Índices comunitarios de la Parte Baja del humedal ... 62
Tabla 9. Valores del análisis de Similitud Bray Curtis ... 64
Tabla 10. Clasificación de la calidad de agua y su significado ecológico de acuerdo al Índice BMWP/COL ... 68
Tabla 11. Clasificación de la calidad y su significado ecológico de acuerdo al Índice ASPT ... 70
Tabla 12. Calidad del agua a partir del cálculo del Índice ETP ... 71
Tabla 13. Resultados del análisis de los parámetros físico-químicos al humedal. 73 Tabla 14. Valores de varianza de confiabilidad del PCA ... 75
Tabla 15. Porcentaje de confiablidad del ACC ... 75
Tabla 16. Plan de acción para la conservación del humedal. ... 78
Tabla 17. Composición de los macroinvertebrados en la Parte Alta ... 99
Tabla 18. Composición de los macroinvertebrados en la Parte Media del humedal ... 100
Tabla 19. Composición de los macroinvertebrados en la Parte Baja del humedal ... 101 Tabla 20. Resultado de los Índices Biológicos ... 106 Tabla 21. Criterios de calidad admisibles para la preservación de la flora y fauna en aguas dulces, frías o cálidas, y en aguas marinas y de estuario... 108
Índices de figuras
Figura 1. Mapa de los puntos de Muestreo del Humedal Las Garzas ... 41
Figura 2. Variaciones de las taxas En Cada punto de muestreo ... 55
Figura 3. Abundancia de las familias Parte Alta del Humedal "Las Garzas" ... 56
Figura 4. Variaciones del Índice de Simpson 1-D ... 57
Figura 5. Variaciones del Índice de Shannon H en la Parte Alta ... 57
Figura 6. Variaciones del Índice de Margalef en la Parte Alta ... 58
Figura 7. Abundancia de las familias en la Parte Media del Humedal "Las Garzas" ... 59
Figura 8. Variaciones del Índice de Simpson en la Parte Media ... 60
Figura 9. Variaciones del Índice de Shannon de la Parte Media ... 60
Figura 10. Variación del Índice de Margalef en la Parte Media ... 61
Figura 11. Abundancia de Macroinvertebrados en la Parte Baja Del Humedal “Las Garzas” ... 62
Figura 12. Variación del Índice Simpson 1-D de la Parte Baja. ... 63
Figura 13. Variaciones del Índice Shannon en la Parte Baja. ... 63
Figura 14. Variaciones del Índice Margalef en la Parte Baja. ... 64
Figura 15. Dendrograma del Análisis de Similitud de las Partes Muestreadas .... 65
Figura 16. Puntuación del total de los Puntos Muestreados del Índice Biológico BMWP/COL en el Humedal. ... 68
Figura 17. Puntuación total de los Puntos del muestreo del Índice Biológico ASTP en el Humedal. ... 70
Figura 18. Puntuación total del muestreo del Índice De Composición (EPT) en el Humedal. ... 72
Figura 20. Composición de macroinvertebrados del Humedal "Las Garzas" ... 97
Figura 21. Abundancia total del Humedal " Las Garzas" ... 98
Figura 22. Análisis de Similitud Bray Curtis. ... 102
Figura 23. Tabla utilizada para determinar los Índices Biológicos en la Parte Alta ... 103
Figura 24. Tabla utilizada para determinar los Índices Biológicos en la Parte Media ... 104
Figura 25. Tabla utilizada para determinar los Índices Comunitarios en la Parte Baja ... 105
Figura 26. Análisis de Componente Principal. ... 107
Figura 27. Parte Alta del Humedal ... 108
Figura 28. Parte Media del Humedal ... 109
Figura 29. Parte Baja del Humedal ... 109
Figura 30. Materiales usados durante los muestreos ... 110
Figura 31. Red D-Net ... 110
Figura 32. Toma de muestras de agua ... 111
Figura 33. Toma de T° In-Situ ... 111
Figura 34. Remoción de piedras ... 112
Figura 35. Almacenamiento de los especímenes ... 112
Figura 36. Limpieza de los especímenes ... 113
Figura 37. Conservación de los especímenes ... 113
Figura 38. Identificación de los especímenes encontrados ... 114
Figura 39. Obtención de los SDT ... 114
Figura 40. Análisis de los parámetros Físicos-Químicos ... 115
Figura 42. Familia Libellulidae ... 116
Figura 43. Familia Belostomatidae ... 116
Figura 44. Familia Dytiscidae ... 117
Figura 45. Familia Ephemeridae ... 117
Figura 46. Familia Dugesiidae ... 118
Figura 47. Familia Palaemonidae ... 118
Figura 48. Familia Elmidae ... 119
Figura 49. Familia Corbiculidae ... 119
Figura 50. Familia Planorbidae ... 120
Figura 51. Familia Gryllotalpidae ... 120
Figura 52. Familia Nepidae ... 121
Resumen
El propósito de esta investigación es evaluar la calidad del agua mediante biomonitoreos con fines de conservación en el humedal Las Garzas Cantón Palenque, Provincia de Los Ríos. Se establecieron tres estaciones de muestreo a lo largo del humedal Las Garzas en la parte alta, media y baja durante tres semanas en las cuales se realizó, la recolección de 325 individuos. Para la identificación de los macroinvertebrados se utilizaron las redes: Surber, pantalla y red tipo net. Posterior a ello, se hizo el análisis de índices comunitarios, dando como resultado distintas valoraciones dependiendo el índice evaluador. En la parte media se encontró la mayor diversidad en cuanto a los índices de Shannon 1,972, Simpson con 0,843 y Margalef con 2,919; y en cuanto a la menor diversidad de Shannon con 0,4101 y Simpson 0,2449 a excepción de la riqueza de Margalef que se encontró en la parte baja con un valor de 1,846. En el análisis de los índices biológicos de BMWP/ Colombia, ASTP y ETP dieron valores variados que indican una calidad de agua con variabilidad que va desde dudosa, critica a regular. También se realizó un análisis de correlación canónica, el cual indicó que los parámetros fisicoquímicos: pH, STD y turbidez influenciaron negativamente en las familias Corbiculidae, Naucoridae, Planorbidae; Aeshnidae, Belostomaidae y Elmidae.
Palabras claves: Biomonitoreo, calidad del agua, humedal, macroinvertebrados, parámetros físico-químicos
Abstract
The purpose of this research is to evaluate water quality using bio-monitorings for conservation purposes in the wetland Las Garzas Cantón Palenque, Province of Los Ríos. Three sampling stations were established along the wetland herons in the upper, medium and low parts for three weeks during which the collection of 325 individuals was carried out. To identify the macro invertebrates different networks were used: surber, screen and net-type. After that, the analysis of community indices showed different values depending of evaluation system. In the middle part greater diversity was found with Shannon 1.972; Simpson with 0.843 and Margalef with 2.919; in the lower diversity Shannon showed a value of 0.4101 and Simpson 0.2449 in the lower part, therefore the wealth of Margalef was found at the bottom with 1846. . The analysis of biological indices of BMWP/ Colombia combined with the index of average ASTP and the index ETP which gave varied values that indicate a quality of water with doubtful variability, critical and regular. A canonical correlation analysis was also performed which indicated that the pH, STD and turbidity parameters negatively influenced the families Corbiculidae, Naucoridae, Planorbidae; Aeshnidae, Belostomaidae and Elmidae.
Keywords: Bio monitoring, water quality, Wetland, Macro invertebrates, Physicochemical Parameters
1. Introducción 1.1 Antecedentes del problema
El agua que se encuentra en humedales de agua dulce comprenden entre el 85-95% de los humedales del planeta cuya extensión se presume que es de 560 millones a 1.2 billones de hectáreas (Burton, 2009), los cuales sirven como un hábitat importante para plantas en peligro de extinción, raras, endémicas y especies animales (Viñals, 2016). Los gobiernos y otras organizaciones han realizado esfuerzos para conservar y proteger los humedales durante más de 48 años a través de la Convención de Ramsar, el único tratado internacional dedicado a conservar este tipo de ecosistema, más de 476,000 acres (Convención de Ramsar, 2016).
El agua dulce representa un recurso escaso y amenazado solo el 0.008% está disponible para consumo humano directo (Wageningen, 2020). Se calcula que aproximadamente un 80% de todas las enfermedades y más del 98% de las muertes se producen en los países en vía desarrollo tienen por causa el agua contaminada, ya que alrededor del 70% del agua consumida directamente por humanos en zonas rurales está altamente contaminada ya que el 90% no recibe ningún tratamiento y son vertidos directamente a los ríos (U.S. Environmental Protection Agency, 2016).
En América Latina y el Caribe 50 millones de personas carecen de acceso al agua. La FAO, prevé que para antes del 2030 habrá escases de agua en algunos países en vía de desarrollo. Uno de los mayores contaminadores y consumidores de agua es la agricultura utiliza 70 % del agua para el regio de sembríos. Los cuales requiere del uso excesivo de agroquímicos y mala práctica agrícola (Arroyo, 2009).
Las descargas a los recursos hídricos provocan contaminación, daños en los organismos vivos del medio acuático y representan un peligro para la salud de las personas y de los animales, estas alteraciones a la naturaleza han generado en las últimas décadas la necesidad de evaluar y gestionar mejor los efectos directos, indirectos y potencialmente inducidos en los humedales.
La bioevaluación de la calidad del agua para determinar la calidad ambiental del cuerpo de agua se deduce por varios métodos como los índices de diversidad de macro invertebrados (Abundancia y Riqueza de taxones), índices multimétricos de diferentes taxones de macro invertebrados y factores multi ambientales (Bertolini, 2011).
Se han desarrollado una gran variedad de índices y puntajes bióticos constituidos en la comunidad de macroinvertebrados como indicadores para la evaluación de la calidad del agua empleando el índice Biológica Monitoring Working Party adaptado para Colombia (BMWP/Col) (Zamora, 1999); Average Score Per Taxón= Puntaje, promedio por Taxón= 1-10 ASPT (Pérez, 1999); Índice EPT (Ephemeroptera, Plecóptera, Trichoptera) (Sharp, 1998). Debido a que en algunos casos el uso de individual de los métodos químicos o biológicos presentan resultados insatisfactorios en la evaluación de la calidad de agua se recomienda el uso combinado de los métodos físicos, sólidos y biológicos (Guerrero, 2015).
Buss, Carlisle, Chon, Culp y Hardin (2015) realizaron la comparación de 13 protocolos para monitorear flujos de diferentes regiones y países de todo el mundo resultó en la creación de un protocolo a nivel mundial, la mayoría de protocolos de biomonitoreos en la evaluación de calidad de agua realizadas en Bolivia, Brasil, México, Argentina utilizaron versiones modificadas de los índices bióticos de origen Europeo como el BMWP y el puntaje promedio por taxón ASPT este estudio
recomendó el uso de programas que siguen métodos estándar de biomonitoreos por que podrían ayudar a compartir e interpretar datos a nivel internacional también dio como resultado que los protocolos de biomonitoreos se dividieron de manera equitativa entre índices bióticos, índices multimétricos modelos predictivos o una combinación de aquellos para evaluar la condición del sitio.
Damanik, Ambarita, Everaert y Forio (2017), investigaron posibles impactos de las variables hidromorfológicas y químicas en la integridad biótica utilizando índices biológicos basados en el estudio de macroinvertebrados BMWP-Col y el puntaje promedio de taxón ASPT en 120 sitios. Esto dio como resultado mala y muy mala calidad de agua. Este índice se considera un índice apropiado para Ecuador, ya que Colombia tiene condiciones ambientales relativamente similares a las de Ecuador.
En Ecuador, los estudios con bioindicadores han ido en aumento siendo incluidos por el ministerio de ambiente (MAE) 2015 como instrumento de medición y control ambiental, pero aún los estudios son escasos. La mayor cantidad de estudios se han realizados en lugares con altitudes mayores a 2000 m sobre el nivel del mar, debido a tener poca información sobre la metodología, taxonomía de macroinvertebrados en el país. Esta investigación será utilizada como línea base para la conservación y creación de un plan de manejo del humedal Las Garzas para posteriormente ser declarada área protegida por municipio de Palenque.
1.2 Planteamiento y formulación del problema 1.2.1 Planteamiento del problema
La biodiversidad en el Cantón Palenque, humedal Las Garzas, está bajo amenaza, debido a la presencia de actividades que provocan un impacto directo en el patrón de vida de flora y fauna. Se especula que el 64% de los humedales del
mundo se han destruido desde 1900 (Viñals, 2016); el 6% de humedales de Asia y América del sur han sido drenados y desaparecido en filipinas el 80% (World Wildlife Fund , 2015). El cantón Palenque solo tiene 5.449 hectáreas que equivale al 9,60% de todo el territorio destinado a la conservación y protección de la biodiversidad lo que provoca este en grave peligro de perder gran cantidad de biodiversidad (Ministerio de Agricultura y Ganadería(MAGAP), 2015).
La contaminación del agua en los humedales se produce a través del incremento de agricultura, ganadería, deforestación y el mal tratamiento de aguas residuales. Colombia genera 4.5 millones de metros cúbicos de residuos de aguas residuales de las cual el 90% es vertida directamente a los cuerpos hídricos sin ningún tratamiento (Bedoya, 2014). En Ecuador, pese a la prohibición del vertido de aguas residuales a los ríos y lagos solo el 5% reciben algún tipo de tratamiento, y el 95% es descargada en los en los afluentes más cercanos a cada asentamiento humano (Asamblea Nacional del Ecuador, 2014).
En el Cantón Palenque mayor parte de la superficie (95%) es objeto de explotaciones agropecuarias, el uso de agroquímicos prohibidos amenaza con la contaminación del agua y del suelo, 84 recintos (93,3%) admiten usar glifosato y gramóxone (GAD Palenque, 2015). La calidad del agua del territorio cantonal, con respecto a los resultados de los análisis realizados muestra que el 53% del agua es de mala calidad, una de las causas de contaminación ambiental del recurso hídrico es la descarga de aguas servidas al río estero o laguna que realizan 65 viviendas (1,1%) (GAD Palenque, 2014), provocando que a los ecosistemas fluviales llegue una gran cantidad de compuestos, como el nitrógeno y fósforo que ocasiona la producción de eutrofización, los cuales causan cambios en la estructura
trófica al ecosistema acuático lo que conlleva a la disminución de la cantidad de taxones acuáticos (Fierro, 2017).
Las comunidades que están alejadas de la zona urbana tienen un gran desconocimiento de la importancia de la calidad y cuidado del agua lo que hace un grave problema para el cuidado y conservación de los recursos hídricos como es el caso de las comunidades que habitan alrededor del humedal Las Garzas.
Los humedales albergan el 40% de especies se encuentran entre los ecosistemas más amenazados del mundo y, por lo tanto, comprender su estado de salud es de especial relevancia, la contaminación del suelo y agua es un factor que incide en la desaparición de la flora y fauna existente en las zonas frágiles. Esta situación nos permite concluir que si se llegase a continuar la actual situación, desaparecerá la biodiversidad, indispensable para la continuidad del equilibrio ecológico en el humedal Las Garzas (La Asociación de Juntas Parroquiales de la Provincia de Los Ríos, 2010).
El presente estudio tiene como objetivo evaluar la calidad del agua mediante bioindicadores con fines de conservación en el humedal Las Garzas Cantón Palenque, Provincia de Los Ríos. En estudios anteriores se ha demostrado que las especies de macroinvertebrados varían en su sensibilidad a los diferentes tipos de contaminantes y pueden reflejar la ocurrencia de incidentes de contaminación química intermitentes o no registrados, los rasgos de las especies de macroinvertebrados son sensibles a las perturbaciones y se pueden utilizar para identificar relaciones funcionales con factores ambientales importantes porque genera resultados científicamente válidos y repetibles de monitoreo ambiental, además puede ayudar a establecer una línea de base ambiental para futuras
investigaciones y para la toma de decisiones sobre el manejo y conservación del lugar ya que los datos de en el sitio de estudio son inexistentes (Cuasquer, 2016).
1.2.2 Formulación del problema
¿Cuál es la calidad del agua del humedal Las Garzas utilizando macroinvertebrados como factor de control?
1.3 Justificación de la investigación
Los macroinvertebrados bentónicos proporcionan información confiable y completa sobre la calidad del agua y el hábitat y se han utilizado como indicadores biológicos en muchas partes del mundo durante casi 100 años (WVDEP, 1995)
Las evaluaciones de salud del ecosistema acuático se han utilizado cada vez más para mejorar la conservación y el manejo integrado de las acciones de hidrogeología y restauración porque proporcionan información relevante y una base científica importante para las agencias reguladoras y los tomadores de decisiones (Chen, 2019).
Los macroinvertebrados acuáticos pasan parte de su ciclo de vida en el agua, son visibles a simple vista: Incluyen insectos, gusanos, caracoles, mejillones, sanguijuelas y cangrejos de río, habitan alrededor y debajo de rocas y sedimentos en el fondo de ríos, lagos y humedales. Estos organismos son extremadamente importantes para la cadena alimentaria de los entornos acuáticos, ya que tienen un papel importante en el procesamiento y el ciclo de los nutrientes y son las principales fuentes de alimentos para los peces y otros animales acuáticos.
El monitoreo de la calidad del agua puede involucrar equipos muy costosos y altamente especializados, pero hay otras formas en que podemos monitorear la calidad del agua. Al medir el número de especies diferentes de invertebrados (riqueza) y el número total de invertebrados (abundancia), puede evaluar la salud
del humedal. Como regla general, cuanto mayor sea la riqueza (más tipos de invertebrados), más saludable será el sistema acuático. Los macroinvertebrados son sensibles a diferentes sustancias químicas y condiciones físicas, incluida la contaminación, los niveles de oxígeno disuelto y la temperatura lo que significa que sólo pueden sobrevivir en agua fresca y limpia. Cuando están presentes en grandes cantidades, estos macroinvertebrados sugieren que la corriente está en buenas condiciones al contrario de los que son considerados tolerantes por que pueden vivir en aguas aún más cálidas y mayor contaminación con ésta finalidad se puede asignar a diferentes especies un índice de sensibilidad a la contaminación y usarlos como indicador biológico (Breeding, 2017).
El Biomonitoreo de este tipo tiene algunas ventajas en comparación con otros tipos de análisis: el análisis químico, y/o los animales que tienen una gran movilidad, como los peces, tienden a presentar instantáneas del período en que se tomaron las muestras. En caso de que la calidad del agua y hábitat cambien, la comunidad de macroinvertebrados bentónicos también cambia. A diferencia de los peces y otros vertebrados, los insectos bentónicos y otros invertebrados mantienen posiciones relativamente fijas en el medio ambiente acuático son menos móviles y no pueden escapar de los sedimentos y otros contaminantes que disminuyen la calidad del agua, por lo tanto los invertebrados de agua dulce pueden reflejar cambios a corto y largo plazo en la calidad del agua, lo que hace que los índices de monitoreo biótico sean excelentes herramientas para el manejo sostenible de los recursos hídricos.
El humedal Las Garzas es afectado por las actividades agrícolas y ganaderas que se realizan en su entorno, éstas pueden afectar la biodiversidad del humedal el cual tiene una gran importancia para el ambiente, ofrece cuantiosos productos
para la sostenibilidad de la humanidad como madera; frutas; peces y en especial sus funciones tales como mitigación del cambio climático; la regeneración de aguas subterráneas; retención, exportación de sedimentos y nutrientes; depuración de las aguas; el control de inundaciones y reservorio de biodiversidad por ende la evaluación de la calidad del agua en el humedal Las Garzas es de gran importancia para la gestión del recurso hídricos y la posterior formulación de políticas que ayuden a preservar la biodiversidad del lugar (Shenlin, 2019).
1.4 Delimitación de la investigación
El estudio se realizó en el humedal Las Garzas del Cantón Palenque, Provincia de Los Ríos; tuvo una duración de 3 meses. El muestreo se realizó en el humedal y la evaluación de la comunidad biológica de macroinvertebrados en el laboratorio de la universidad.
Espacio: Humedal Las Garzas, ubicado en el Cantón Palenque, Provincia De Los Ríos con coordenadas: UTM Este (X) 9841594 – Norte (Y) 639117.
Tiempo: El presente estudio se llevó a cabo en un tiempo de 3 meses. Población: Cantón Palenque 20.658 habitantes (Instituto Nacional de Estadística y Censos (INEC), 2001).
1.5 Objetivo general
Evaluar la calidad del agua mediante bioindicadores con fines de conservación en el humedal Las Garzas Cantón Palenque, Provincia de Los Ríos.
1.6 Objetivos específicos
Caracterizar la estructura de la comunidad de macroinvertebrados, en cuanto a la composición, abundancia, diversidad, riqueza (Índice de Simpson D dominancia, Diversidad de Shannon-Weaver, Riqueza de Margalef) en el humedal Las Garzas.
Analizar la calidad biológica del humedal Las Garzas usando índices bióticos basados en macroinvertebrados acuáticos BMWP-Col (Biológica Monitoring Working Party de Colombia), ASPT (Average Score per-Taxón) y ETP (Ephemeroptera, Trichoptera, Plecóptera).
Relacionar los resultados de los parámetros fisicoquímicos (pH, conductividad eléctrica, turbidez, oxígeno disuelto, temperatura, sólidos totales), abundancia de macroinvertebrados y los sitios de colecta mediante correspondencia canónica (CCA) para identificar las variables más importantes que influyen en la calidad del agua del humedal Las Garzas.
Proponer medidas para la conservación del humedal Las Garzas mediante un plan de acción.
1.7 Hipótesis
La agricultura, ganadería, deforestación y el mal tratamiento de aguas residuales han provocado una disminución de la calidad de agua en el Humedal Las Garzas.
2. Marco teórico 2.1 Estado del arte
Shimba y Jonah (2016) realizaron un estudio a la micro cuenca del rio Mkondoa con la finalidad de comprobar el uso de macroinvertebrados como bioindicadores de la calidad de agua, usando el índice biológico familiar (IBF) con valores que van desde 4.1 a 5.0, en las secciones intermedias 5.3 a 5.5, y en las secciones inferiores de 6.0 a 6, 5. Los resultados fueron que en el área de aguas arribas fue de buena calidad, cabe mencionar que el uso de la tierra es netamente agrícola y se demostró que en el área aguas arribas la calidad del agua era regular (77 ± 0,98), el rango (55 ± 0,86) dio marginal en el flujo medio y bajo o pobre (33 ± 0,45) en el campo aguas abajo, usando el índice de calidad de agua (WQI). El surgimiento de taxones Chironomus y Caenis estuvo relacionada significativamente con el oxígeno disuelto, demanda biológica de oxígeno, se hizo una correlación significativa de la calidad de agua con la cantidad de macroinvertebrados. Lo cual demostró que los macroinvertebrados son excelente bioindicadores de la calidad de agua.
En el estudio realizado en Kalimantan Oriental, Indonesia, cuyo propósito era analizar y observar los cambios en la calidad del agua en los ríos Karang Mumus, Jembayan y Pampang, se utilizaron macroinvertebrados como bioindicadores de la calidad del agua. Para determinar el estado actual de estos ríos se utilizó el Índice de Calidad del Agua de la Fundación Nacional de Saneamiento (NSF-WQI), Índice de Diversidad de Shannon-Weaver y el ASPP. Se recogieron muestras de macroinvertebrados bentónicos. Usando una red Surber, los organismos recolectados se enjuagaron, separaron de los escombros y sedimentos con pinzas y finalmente se conservaron en etanol al 70%. Todos los macroinvertebrados se identificaron a nivel familiar utilizando referencias apropiadas. Basado en los
valores de ASPT y WQI, el estudio logró y estimó que el río Karang Mumus recientemente recibió algo de contaminación y puede clasificarse como un río peligrosamente contaminado. De hecho, los macroinvertebrados en el río estaban dominados por Chironomus sp. Y Melanoides tuberculata, que está claramente indicado. Por otro lado, se encontró que el río Jembayan era de calidad dudosa o moderada según los valores de ASPT y WQI con M. tuberculata y A. párvula como taxónes dominantes. Con valores de WQI, y ASPT las familias Odonata y Baetidae eran dominantes lo cual dedujo que el río Pampang tenía mejor calidad de agua dada las características de estas dos familia a sus sensibilidad a la contaminación del agua ya que no toleran una alta contaminación orgánica, sin embargo de continuar esta situación el agua en estos ríos será muy dañina (Patang, 2018).
Los resultados obtenidos mediante al índice BMWP/COL indican que la calidad de agua va desde dudosa, critica y muy crítica muestras que el índice ASTP indica que la calidad del agua del humedal va de aceptable a dudosa y el índice de ETP muestran que la calidad del agua es regular y mala esto denota la importancia de utilizar el índice BMWP/COL en conjunto con el índice ASTP debido a que este último no solo toma la ausencia y presencia de los organismos indicadores a demás utiliza la cantidad de taxas existentes lo que lo hace un indicador con mayor veracidad esto es confirmado en los estudios de Roldán (2016).
En Perú, en la región de Junín, entre marzo y diciembre de 2017. Se recolectaron muestras de agua y macroinvertebrados bentónicos de 22 sitios durante la temporada seca y de lluvias. Los indicadores fisicoquímicos de la calidad del agua determinados in situ fueron: temperatura, DTS OD, CE y pH. Los resultados obtenidos revelan que los indicadores fisicoquímicos y bacteriológicos están dentro de los estándares de calidad ambiental para el agua, con la excepción de DQO y
DBO5. Con respecto a los macroinvertebrados bénticos, se identificaron cuatro filamentos, el más representativo de los cuales fue el artrópodo filileno riqueza y abundancia de taxónes. Por lo tanto, de acuerdo con el período de muestreo, se detectaron diferencias muy significativas (p<0.01) para conductividad, DQO, temperatura, nitratos y coliformes termo tolerantes y diferencias significativas (p<0.05) para DTS, el 100% de los indicadores revelaron incompatibilidades significativas y el 70% de los indicadores expusieron interacción según la temporada de muestreo y el humedal. La mayor abundancia y dominio se registró en el humedal de Tragadero y la mayor riqueza, diversidad y capital en las tarifas en el humedal de Pomacocha (Custodio, 2018).
En el río Salima en Atacames - Ecuador, en el 2017, se realizó un estudio con el objetivo de evaluar la calidad del agua de la micro cuenca utilizando macroinvertebrados como bioindicadores, se seleccionaron tres estaciones de muestreo que en las áreas superior, media e inferior, el tiempo de muestreo fue de seis meses, de junio a noviembre durante un minuto cada por cada mes, los parámetros fisicoquímicos se midieron en el laboratorio e in situ. Se contaron 12,753 individuos dentro de 12 órdenes y 38 familias, con las familias Leptohyphidae (O. Ephemeroptera), Baetidae (O. Ephemeroptera) y Thiaridae (O. Gastropoda) como las más abundantes. El índice BMWP-Col muestra el agua en el río Sálima, que tiene una calidad entre \ "buena \" y \ "muy buena \" que representa agua limpia y muy limpia. El índice ASPT mostró una calidad "aceptable" en las zonas superiores y media, que representa agua ligeramente contaminada y una calidad "cuestionable" en la zona inferior, que era agua moderadamente contaminada (Mora, 2018).
2.2.1 Humedal
Los humedales son ecosistemas controlados por el agua y generalmente se refieren a los hábitats naturales de una variedad de intersecciones de aguas terrestres, incluidos ríos, marismas frescas o salobres, zonas intermareales estuarinas y manglares. También hay humedales artificiales, como estanques de pesca y camarones, tierras de cultivo de regadío, estanques rurales, estanques y canales de drenaje (NOAA, 2002).
2.2.2 Calidad del agua
La calidad de agua es una medida de idoneidad de las características físicas, químicas y biológicas seleccionadas para un uso particular. Las propiedades físicas de la calidad del agua incluyen temperatura y turbidez, las características químicas implican parámetros como el pH y el oxígeno disuelto, los indicadores biológicos de la calidad del agua incluyen algas y fitoplancton, macroinvertebrados estos parámetros son indispensables no solo para los evaluación de aguas superficiales del océano, lagos y ríos, sino también para los procesos industriales y aguas subterráneas los cuales son indispensables para proyectos de restauración o asegurar que se cumplan las normas ambientales (Fondriest Environmental, Inc, 2019).
2.2.3 Propiedades físicas y químicas del agua
La estructura de la molécula de agua crea atracciones débiles entre el extremo de oxígeno de una molécula y los extremos de hidrógeno de otras moléculas de agua. Aunque estos enlaces "polares" son relativamente débiles y se rompen y reforman constantemente, su existencia da como resultado muchas propiedades especiales del agua en comparación con otras sustancias en la Tierra (Apolo , 2015).
2.2.3.1. Temperatura
La temperatura es una medida de la energía promedio de las moléculas de agua, se mide en una escala lineal de grados Celsius o grados Fahrenheit, afecta la química del agua y las funciones de los organismos acuáticos que influye en: cantidad de oxígeno que se puede disolver en agua, tasa de fotosíntesis por algas y otras plantas acuáticas, tasas metabólicas de organismos, sensibilidad de los organismos a los desechos tóxicos, parásitos y enfermedades, y el momento de la reproducción, la migración y estimulación de los organismos acuáticos (Giacometti, 2019).
2.2.3.2. Turbiedad
La turbidez es una expresión de propiedad óptica; en donde la luz se dispersa por partículas suspendidas presentes en el agua y se mide usando un ephelómetro. Materia suspendida y coloidal como arcilla, limo, materia orgánica e inorgánica finamente dividida; el plancton y otros organismos microscópicos causan turbidez en el agua. La turbidez afecta la dispersión de la luz, las propiedades de absorción y la apariencia estética en un cuerpo de agua, el aumento en la intensidad de la luz dispersa da como resultado valores más altos de turbidez (Fondriest Environmental, 2014).
2.2.3.3. Oxígeno disuelto
El oxígeno disuelto se refiere al nivel de oxígeno libre no compuesto presente en el agua u otros líquidos. Es un parámetro importante para evaluar la calidad del agua debido a su influencia en los organismos que viven dentro de un cuerpo de agua. Un nivel de oxígeno disuelto que sea demasiado alto o demasiado bajo puede dañar la vida acuática y afectar la calidad del agua (Fondriest Environmental, 2014).
La conductividad eléctrica (CE) del agua es una medida de la capacidad de una solución para transportar o conducir una corriente eléctrica, como la corriente eléctrica es transportada por los iones en solución, la conductividad aumenta a medida que aumenta la concentración de iones (Guerrero, 2015).
2.2.3.5. PH
El efecto del pH sobre las propiedades químicas y biológicas de los líquidos hace que su determinación sea muy importante, se mide como la intensidad de acidez o alcalinidad en una escala que va de 0 a 14. Si el H+ libre es mayor, se expresa ácido (es decir, pH<7), mientras que más iones OH- se expresan como alcalino (es decir, pH>7) (UTPL, 2018).
2.2.3.6. Sólidos disueltos totales
Los sólidos disueltos totales (TDS) combinan la suma de todas las partículas de iones que son más pequeñas que 2 micras (0,0002 cm), esto incluye todos los electrolitos disociados que forman las concentraciones de salinidad, así como otros compuestos como la materia orgánica disuelta. En agua "limpia", el TDS es aproximadamente igual a la salinidad “12” (Fondriest Environmental, Inc, 2019).
2.2.4 Índices bióticos
El índice biótico es una escala para representar la calidad de un espacio al indicar las características de los organismos presentes, es una medición fácil de la contaminación de la corriente y sus efectos en la biología de la corriente. Los índices bióticos se fundamentan en visto que las comunidades biológicas son un producto de su ámbito, dado que los diversos tipos de organismos tienen diferentes opciones de hábitat y tolerancias de contaminación (Stark, 2007).
Un índice de diversidad es una medida matemática de la diversidad de especies en una comunidad proporcionan información sobre la composición de la comunidad que simplemente la riqueza de especies, también se toman las abundancias relativas de las diferentes especies en cuenta (Ramírez, 2018).
2.2.6 Los macroinvertebrados
Los macroinvertebrados acuáticos son organismos que no tienen un sistema esquelético interno, son pequeños animales acuáticos y las larvas acuáticas de los insectos. Comprenden un grupo rico y diverso de organismos que incluye larvas de insectos, gusanos, caracoles, cangrejos de río y otros crustáceos, como camarones almejas, camarones de hadas y pulgas de agua, larvas de libélula y libélula, caracoles, gusanos y escarabajos, son visibles sin necesidad de un microscopio y se encuentran mayor parte de su ciclo de vida en sedimentos del fondo, como algas, rocas o escombros leñosos (Stumpf, 2009).
2.2.6.1 Hábitat
Las especies bentónicas son omnipresentes en los ecosistemas de agua dulce de todo el mundo y se encuentran tanto en sistemas loticos (sistemas de flujo de agua, como arroyos, ríos y manantiales) como en sistemas lenticos, sistemas con aguas estancadas o quietas, como lagos, estanques y tinajas (depresiones en rocas que capturan y retienen el agua de la lluvia o las inundaciones) (Gwillia, 2015).
2.2.6.2 Ciclo de vida
Los macroinvertebrados acuáticos incluyen tres etapas morfológicas distintas: (la etapa larval, la etapa pupal y la etapa adulta), El momento, la duración y el desarrollo de estas etapas varían de una especie a otra. En muchos, la etapa larval ocurre exclusivamente en el medio acuático y puede ser bastante larga, hasta cinco
años en el caso de algunos odonatos, las etapas adultas son típicamente terrestres y relativamente cortas, y generalmente no duran más de una o dos semanas (Gwillia, 2015).
2.2.6.3 Clasificación
Ephemeroptera (Mayflies)
Arácnidos (arañas y ácaros)
Plecóptera (moscas de piedra)
Crustáceos (Cangrejos de río, Scuds, Sowbugs, etc.)
Trichoptera (Caddisflies)
Annelida (sanguijuelas y gusanos)
Lepidópteros (polillas)
Turbellaria (gusanos planos)
Odonata (Caballitos del diablo y libélulas)
Gastropoda (Caracoles)
Coleópteros (escarabajos)
Bivalvia (Almejas y Mejillones)
Hemípteros (Errores verdaderos)
Hydrozoa (Medusa)
Megaloptera (Alderflies and Fishflies)
Spongilla (esponjas)
Diptera (moscas verdaderas)
Colémbolo (Springtails)
Neuróptera (mosca de la esponja) 2.2.7 El índice BMWP
Históricamente se basó en el "Sistema Saprobiens" (Álvarez, 2013) se desarrolló en Inglaterra en la década de 1970. Es una escala del 1 al 10 a lo largo de la cual se puntúa la sensibilidad de varias familias de insectos y otros macro invertebrados, con las puntuaciones más altas asignadas a las especies más sensibles a la contaminación orgánica.
2.2.8 El índice ASPT
Es una versión adaptada del índice BMWP’. Se calcula como la relación entre la puntuación obtenida en el índice BMWP y el número de familias calificadas en la muestra (es decir, proporciona un valor medio por familia registrada) (Rosas, 2014).
2.2.9 El índice EPT
Se calcula en función de las abundancias relativas en la muestra de los pedidos Ephemeroptera, Plecoptera y Trichoptera, en comparación con el número total de individuos en la muestra. Cuanto mayor sea la abundancia relativa de esos taxónes en la muestra, mayor será la calidad del agua en el sitio. Este índice se basa en el hecho de que la mayoría de los organismos en estos tres órdenes son sensibles a la contaminación orgánica (Rosen, 2014).
2.3 Marco legal
2.3.1 Constitución de la República del Ecuador
Última modificación: 01-ago.-2018 y Registro Oficial 449 de 20-oct- (2008) Título II Derechos
Capítulo séptimo
Derechos de la naturaleza
Art. 71.- La naturaleza o Pacha Mama, donde se reproduce y realiza la vida, tiene derecho a que se respete integralmente su existencia y el mantenimiento y regeneración de sus ciclos vitales, estructura, funciones y procesos evolutivos. Toda persona, comunidad, pueblo o nacionalidad podrá exigir a la autoridad pública el cumplimiento de los derechos de la naturaleza. Para aplicar e interpretar estos derechos se observarán los principios establecidos en la Constitución, en lo que proceda. El Estado incentivará a las personas naturales y jurídicas, y a los colectivos, para que protejan la naturaleza, y promoverá el respeto a todos los elementos que forman un ecosistema.
Art 73.- El estado aplicará medidas de precaución y restricción para las actividades que puedan conducir a la extinción de especies, la destrucción de ecosistemas o a la alteración permanente de los ciclos naturales.
Se prohíbe la introducción de organismos y material orgánico e inorgánico que puedan alterar de manera definitiva el patrimonio genético nacional.
Título VII Régimen del buen vivir Capítulo segundo
Sección primera Naturaleza y ambiente
Art. 395.- La Constitución reconoce los siguientes principios ambientales: 1. El Estado garantizará un modelo sustentable de desarrollo, ambientalmente equilibrado y respetuoso de la diversidad cultural, que conserve la biodiversidad y la capacidad de regeneración natural de los ecosistemas, y asegure la satisfacción de las necesidades de las generaciones presentes y futuras.
2. Las políticas de gestión ambiental se aplicarán de manera transversal y serán de obligatorio cumplimiento por parte del Estado en todos sus niveles y por todas las personas naturales o jurídicas en el territorio nacional.
Sección tercera
Patrimonio natural y ecosistemas
Art. 406.- El Estado regulará la conservación, manejo y uso sustentable, recuperación, y limitaciones de dominio de los ecosistemas frágiles y amenazados; entre otros, los páramos, humedales, bosques nublados, bosques tropicales secos y húmedos y manglares, ecosistemas marinos y marinos-costeros.
Sección sexta Agua
Art. 411.- El Estado garantizará la conservación, recuperación y manejo integral de los recursos hídricos, cuencas hidrográficas y caudales ecológicos asociados al ciclo hidrológico. Se regulará toda actividad que pueda afectar la calidad y cantidad de agua, y el equilibrio de los ecosistemas, en especial en las fuentes y zonas de recarga de agua. La sustentabilidad de los ecosistemas y el consumo humano serán prioritarios en el uso y aprovechamiento del agua.
Art. 412.- La autoridad a cargo de la gestión del agua será responsable de su planificación, regulación y control. Esta autoridad cooperará y se coordinará con la que tenga a su cargo la gestión ambiental para garantizar el manejo del agua con un enfoque eco sistémico.
2.3.2 Ley Orgánica de Recursos Hídricos, Uso y Aprovechamiento del Agua PROTECCION AMBIENTAL Y CAMBIOS EN LA PRELACION (Asamblea Nacional de la Republica del Ecuador, 2014)
Artículo. 13. “Cambio de Uso del Suelo”.-”Se prohíbe el cambio de uso del suelo en donde exista ecosistema de páramo o humedales de altura o cualquier otro ecosistema que almacene agua. Toda decisión que pueda afectar la permanencia de las fuentes de agua y su disponibilidad deberá contar con el dictamen técnico de la autoridad de la cuenca que corresponda.”
Artículo. 19.” Áreas de Seguridad Hídrica”.- “Una mancomunidad de usuarios púbicos del agua, el gobierno autónomo descentralizado, el consejo u organización de cuenca, con el auspicio de la Autoridad Única del Agua, podrán solicitar a la Autoridad Ambiental Nacional que establezca y delimite áreas de seguridad hídrica para la protección y conservación de las fuentes de agua de las cuales se abastece para consumo humano o garantía de la soberanía alimentaria.” “En las áreas de seguridad hídrica así establecidas para la conservación y protección de fuentes de agua no se permitirán usos tradicionales no consuntivos, de recreación o esparcimiento, así como tampoco se podrá autorizar ningún tipo de actividad productiva, extractiva o de riesgo ambiental
que pueda contaminar el agua y sus fuentes. En el reglamento a esta ley se determinará el procedimiento para establecer estas áreas de seguridad hídrica”. Artículo 52. “Calidad del Agua”.- “La protección y conservación de los recursos hídricos para prevenir y controlar su deterioro, se orienta por los siguientes objetivos:
1. Garantizar el derecho humano al agua;
2. Garantizar el derecho a vivir en un medio ambiente sano, ecológicamente equilibrado, libre de contaminación;
3. Conservar y mejorar la calidad del agua;
4. Evitar y prevenir la acumulación en suelo y subsuelo, de compuestos tóxicos, peligrosos, desechos y otros elementos capaces de contaminar las aguas superficiales o subterráneas;
5. Evitar las actividades que puedan causar la degradación de la calidad del agua; y,
6. Garantizar los derechos reconocidos a la naturaleza y por tanto, la permanencia de las formas de vida.
Quienes utilicen el agua en cualquiera de los destinos previstos en esta ley y ocasiones contaminación/o la saquen de su cauce, deberán tratarla antes de descargarla y devolverla a su cauce original. La autoridad competente no permitirá la descarga de agua que no haya sido previamente tratada”.
Artículo 72. “Tratamiento Previo a la Descarga".-”Las aguas destinadas para generación de energía eléctrica o aprovechamiento industrial una vez utilizadas, deberán ser descargadas, previo el tratamiento al cual estará obligado el usuario de conformidad los parámetros técnicos que dicte la Autoridad Ambiental Nacional, en los términos y parámetros previstos en las normas aplicables. 2.3.3 Convenios internacionales
Convenio de RAMSAR
La conservación y el manejo de los humedales y su biodiversidad han sido identificados como una prioridad para la acción en convenciones internacionales y políticas nacionales por este motivo se dio el convenio intergubernamental firmado en RAMSAR- IRÁN en 1971 con la finalidad de planificar el uso racional y sostenible de todos los humedales del mundo. Ecuador es parte del convenio RAMSAR desde 1991, tiene un total de 18 sitios RAMSAR (Aguirre, 2019). 2.3.4 Código Orgánico del Ambiente (COA)
CAPITULO III (Ministerio del Ambiente de Ecuador, 2017) Monitoreo y control
Art. 96.- Monitoreo.- La Autoridad Ambiental Nacional, con el Instituto Nacional de Investigación sobre la Biodiversidad, instaurará un sistema de monitoreo para detectar, medir, evaluar y analizar, mediante métodos estandarizados, los
cambios que ocurren en las especies de vida silvestre y sus hábitats en el tiempo y el espacio, de manera natural o causada por efectos de intervenciones humanas voluntarias o involuntarias. La Autoridad Ambiental Nacional y el Instituto Nacional de Investigación sobre la Biodiversidad, identificarán las especies de vida silvestre sujetas a monitoreo, de acuerdo a la prioridades establecidas por la misma; así como los lineamientos, criterios y condiciones para el monitoreo de especímenes de vida silvestre in situ y ex situ, sin atentar contra su integridad ni bienestar. A partir de la información provista por el sistema de monitoreo, se desarrollarán las acciones para la conservación de la vida silvestre en el marco del Sistema Nacional Descentralizado de Gestión Ambiental.
3. Materiales y métodos 3.1 Enfoque de la investigación
3.1.1 Tipo de investigación
Investigación documental: Es la investigación, análisis e interpretación de datos extraídos de fuentes documental que otros investigadores han realizado (Hernández, 2017). Se utilizó este tipo de investigación con la finalidad de recopilar información documental para elaborar una base de datos bibliográficos con los temas a tratar y así obtener información relevante la cual se utilizó para la elaboración de este proyecto.
Investigación de campo: Investigación se basa en la ejecución del estudio in situ en donde se desarrolla el fenómeno o suceso al cual se requiere hacer un análisis, evaluación etc. Pero siempre se tiene que desarrollar basándose en estudios e información posteriores (Arias, 2012).
3.1.2 Diseño de investigación
Esta investigación fue de tipo no experimental, ya que se basó en estrategias de recolección directa de información necesaria para la investigación, cuyo propósito fue describir la situación en la que se desarrolló el estudio, estableciendo las relaciones entre las variables existentes con el objetivo de dar a conocer el comportamiento de los fenómenos o situaciones controladas presentes a estudiar, mediante la distinción cualitativa y cuantitativa de las características de los macroinvertebrados del humedal Las Garzas.
El nivel de conocimiento de la investigación fue: exploratorio, descriptivo y correlacional, se recopiló información para identificar las características de los macroinvertebrados mediante índices comunitarios y diagnóstico, la calidad del agua fue evaluada mediante el Índice Biótico BMWP/col, ASTP Y ETP, se
correlacionó los parámetros fisicoquímicos ante la abundancia de especies de macroinvertebrados para identificar las especies más representativos por lo que se hizo un corte transversal.
El diseño para el establecimiento de los puntos de muestreo fue el muestreo discrecional (o muestreo por juicio) para ello se hizo una visita previa al lugar de estudio zona alta, media y baja del cauce del humedal cada punto de muestreo tendrá un área de 100 m.
3.2 Metodología 3.2.1 Variables
3.2.1.1 Variable independiente
Puntos de muestreo (parte alta, media y baja)
Tiempo
3.2.1.2 Variable dependiente
Parámetros fisicoquímicos (pH, conductividad eléctrica, turbiedad, oxígeno disuelto, temperatura, sólidos totales)
Índices comunitarios: Riqueza, Dominancia , Diversidad
Familias de macroinvertebrados
Abundancia de macroinvertebrados
Índices biológicos de calidad ambiental 3.2.2 Recolección de datos
3.2.2.1 Recursos
Materiales de registro, autorización y referencia
Material bibliográfico de referencia.
Material de papelería: borradores, tijeras, sacapuntas, lápices, Bolígrafo o rotulador permanente (para etiquetar las muestras).
Fichas de campo y cartografía.
Formatos para la recolección de datos de campo
Etiquetas y rotulador resistente a la humedad Para campo
Fundas Ziplock
Cooler
Balde limnológico trasparente
Tamices de 0,5 mm (Metodología Multimétricos).
Pinzas entomológicas de punta fina.
Redes Surber, D y de pantalla para macroinvertebrados.
Botas de caucho.
Agua destilada
Tiritas multiparámetros Para laboratorio:
Alcohol al 75%.
Cajas Petri de dos y tres divisiones.
Pinzas entomológicas de punta fina.
Lupa de 10x
Frascos plásticos 500 ml
Frascos de 50ml y 100 ml
Equipos de protección personal (mascarilla, guantes, gafas).
Bandeja blanca de 60cmx 60cm
Formularios para anotar la identificación y recuentos. Equipos
Sistema de Posicionamiento Global (GPS)
Cámara fotográfica
Estereoscopio (Aumento 2x a 40x)
Equipo de medición multiparamétrica de campo para la determinación de las propiedades físico-químicas del agua.
Laptops
3.2.2.2 Métodos y técnicas
3.2.2.2.1 Área de estudio.
La investigación se llevó a cabo en el humedal Las Garzas en Palenque, cantón de la provincia de Los Ríos. Su cabecera cantonal es la ciudad de Palenque, está rodeada por un sin número de lugares naturales que son indispensables para la conservación entre ellos el humedal Las Garzas ubicado en el recinto Las Garzas (ver figura 1), poseedora de una gran variedad de fauna y flora (Coque, 2016).
Figura 1. Mapa de los puntos de muestreo del Humedal Las Garzas López y Peñafiel, 2020
Los puntos de muestreo fueron establecidos mediante un GPS, dichos puntos se fijaron según establecido en la Guía de monitoreo participativo de la calidad del
agua (UTPL, 2018). Por lo cual se establecieron tres estaciones de monitoreo en la parte baja, alta y media del humedal, dentro de las cuales se tomaron 9 submuestras (ver tabla 1).
Tabla 1. Coordenadas del lugar de muestreo Puntos de Muestreo Coordenadas UTM Referencia Descripción E N M1 659.379,40 9.869.751,10
Garzas grande Parte Alta del Humedal
M2 659.336,60 9.869.706,10 M3 659.363,70 9.869.685,30 M4 654.641,00 9.858.789,90
Garzas media Parte Media del Humedal
M5 654.523,30 9.858.757,30 M6 654.466,90 9.858.746,50 M7 645.192,40 9.853.787.8
Garzas chica Parte Baja del Humedal
M8 645.113,20 9.853.797,20 M9 645.068,30 9.853.747,60
Referencias geográficas del lugar del Biomonitoreo López y Peñafiel, 2020
3.2.2.2.2 Caracterización de la estructura en cuanto a composición: Muestreo biológico de macroinvertebrados.
Planificación del muestreo preparación de material
Se realiza la visita previa al sitio para determinar puntos de muestreos o rutas de acceso y recorrido logístico del muestreo.
Estructurar la hoja de ficha de campo para recolectar información de geografía y ambiental de los puntos de muestreo.
Tener una lista de chequeo para registrar la constancia de todos los materiales a usar la metodología escogida es estandarizada para la región (Romero, 2017).
Con la ayuda de un mapa de la zona y a través de la observación directa se seleccionaron las estaciones de muestreo, se hizo un reconocimiento de la zona de estudio de acuerdo con las características del lugar y accesibilidad, se escogieron tres sitios estratégicos 9 puntos en total que englobaron la totalidad de la cuenca parte alta, media y baja, los cuales fueron geo referenciados mediante GPS garmin, la frecuencia de recolección de las muestras es de cada 8 días, durante 3 semanas. Se realizó recolecta de datos y muestreo durante 3 semanas, en cada muestreo se tomó 3 réplicas por cada punto de muestreo considerando todo tipo de hábitat posible. El área de muestreo cubrió un área de aproximada de 100 metro en cada punto durante 20 minutos para caracterizar la estructura de la comunidad de macroinvertebrados, en cuanto a la composición, abundancia, diversidad, riqueza del humedal Las Garzas, se realizó siguiendo la metodología descrita por (Nugra, 2016).
Métodos de recolección con red
Red tipo D-net: Se utilizó la red d-net para colectar organismos en las orillas ya que por su forma es recomendado por su fácil manejo incluyendo hábitats que contenga vegetación.
Red de mano o pantalla: Es una red de por lo 1𝑚2 con una malla de 500µ la cual está sujeta a dos mangos. El muestreo se realizó por dos personas, mientras una persona se ubica contra la corriente conteniendo la red sobre el fondo la otra persona se ubica en sentido hacia remueve el fondo con los pies o con las manos para que el material pueda ser atrapados en la red.
Red Surber: Con la finalidad de tomar muestras cuantitativas se usó la red Surber que tuvo unas medidas de 30x30 cm de área del marco el cual contara de una red que mida 80 cm con un diámetro de malla de 500 µ.
Se ubicó la red contra corriente para posteriormente con las manos remover el fondo para que los organismos queden atrapados en la red.
Tratamiento de las muestras de las muestras en el campo
Preservación: Posterior a la recolección de las muestras se lavan en un balde limnológico con malla de fondo < a 0,5 mm, hasta eliminar toda el agua excedente de las muestras para prevenir el daño a la muestra a causa de la disminución de la concentración del alcohol, luego se almacenaron en fundas plásticas Ziplock con alcohol 95% para ser analizado en laboratorio.
Etiquetado: Las muestras se rotularon con etiquetas que con los datos de la fecha de recolecta, cuenca, localidad, tipo de sustrato y nombre del colector.
Tratamiento de las muestras en el laboratorio
Las muestras una vez colectadas fueron transportadas al laboratorio de la Universidad Agraria del Ecuador siguiendo la más rigurosa metodología.
Las muestras se colocaron en una bandeja blancas con iluminación con la ayuda de pinzas se extrajo y separó individualmente de la materia orgánica e inorgánica teniendo precaución de no maltratar los organismos, las muestras fueron conservadas en frascos con alcohol a 70% debidamente rotuladas.
Se utilizaron cajas Petri para realizar el conteo y posterior determinación de índices comunitarios. Se identificó con la ayuda de un estereomicroscopio y claves taxonómicas de: Springer (2006); Serrat (2009); Domínguez y Fernández (2000); Roldán (1988), Carrera y Fierro (2001).
Fotografía y edición de imágenes
Debido a que no se pueden tomar fotos in-situ dado que regularmente no es posible diferenciar los especímenes directamente, se tomaron fotos en el
laboratorio a las muestras sobre un estereomicroscopio, es recomendable la toma de una perspectiva lateral con luz de 500 luneles (Nugra, 2016).
Cálculo de los índices comunitarios
Es fundamental cuantificar la diversidad es los diferentes ecosistemas del humedal en cuanto a la diversidad, de especies, dentro de las especies y ecosistema, se aplicó índices de biodiversidad (índice de Shannon-Weaver), riqueza especifica (índice de Margalef) y dominancia (Simpson) (Briceño, 2014).
Índice de Simpson Dominancia de especies
El Índice de Diversidad de Simpson se basa en el supuesto de que en una comunidad infinitamente grande, se seleccionan al azar dos individuos y la probabilidad de que pertenezcan a la misma especie (Bouza, 2005).
s =
1
∑ n
i(n
i− 1)
N (N − 1)
Donde:n = el número total de organismos de una especie en particular. N = el número total de organismos de todas las especies. El valor de D oscila entre 0 y 1:
Si el valor de D da 0, significa diversidad infinita. Si el valor de D da 1, significa que no hay diversidad. Índice de diversidad Shannon-Weaver H
Refleja la incertidumbre de que podemos predecir a qué especies pertenecen los individuos seleccionados al azar en la comunidad. Si la comunidad consta de una sola especie (población), entonces estamos seguros de que el individuo seleccionado al azar debe ser la única especie, y la incertidumbre es cero en este
momento; de lo contrario, no sabremos a qué especie pertenece el individuo seleccionado al azar, la incertidumbre aumentará a medida que aumente el número de especies en la comunidad. Sin embargo, si una o unas pocas especies en la comunidad ocupan una posición dominante (en comparación con otras especies, tienen una clara ventaja en abundancia), entonces la incertidumbre no será tan alta, porque elegimos al azar es probable que los individuos sean estas especies dominantes (Marc, 2005).
H´ = − ∑ P
iIn (P
i)
S i=1
Dónde:
S= Número de especies (riqueza de especies)
Pi = Proporción de individuos de la especie i. A mayor valor de H´ mayor diversidad de especies.
Índice de Riqueza de especies Margalef
La riqueza es un recuento numérico del número de diferentes tipos de organismos y de especies que están presentes
𝐷𝑀𝑔 = 𝑆 − 1/ 𝑙𝑛𝑁
Dónde:S= Número de especies N= Número total de individuos
3.2.2.2.3 Análisis de la calidad de agua mediante el uso de los índices biológicos usando macroinvertebrados.
