UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia
Programa de Experiencias Docentes con la Comunidad –EDC- Subprograma de Ejercicio Profesional Supervisado –EPS- Carrera de Biología
INFORME FINAL DE INVESTIGACION
TITULO: ANÁLISIS DEL CAMBIO EN LA DIVERSIDAD DE EFEMERÓPTEROS (CLASE INSECTA), EN LOS RÍOS TZETOC Y LACHUÁ, EN RELACIÓN A LA ACUMULACIÓN
DE PERTURBACIONES EN LA MICROCUENCA LACHUA. COBAN, ALTA VERAPAZ
EJERCIO PROFECIONAL SUPERVISADO -EPS-
Periodo 1 de febrero – 9 de agosto, 2006
Por
Pavel Ernesto García Soto Carné: 200110659
Mail: [email protected]
Dr. Jorge López, Coordinador de Programa de Investigación y Monitoreo de la Ecoregión Lachuá –PIMEL-. correo: [email protected]
Asesor Institucional: Lic. Claudio Méndez. correo: [email protected] Profesor Supervisor de EPS Lic. Carlos Antonio Cabrera López.
correo: [email protected]
Programa de EDC, 3ª calle 6-47 zona 1. Antiguo Edificio Facultad de Farmacia Teléfono Secretaría Programa de EDC: 2236545, Telefax: 22532213
INDICE
1. Resumen 03
2. Introducción 05
3. Antecedentes 07
3.1 Planteamiento del Problema 07
3.2 Marco Teórico 07
3.2.1 Calidad del agua en los sistemas hídricos 07 3.2.2 Indicadores de la calidad del agua 08
3.2.3 Orden Ephemeroptera 09
3.2.4 Del Area de Estudio 10
3.2.5 Estudios Previos 12 4. Justificación 13 5. Objetivos 13 6. Hipótesis 14 7. Aspectos Metodológicos 14 7.1 Área de Estudio 14 7.2 Población 14 7.3 Muestra 14 7.4 Recolección de Datos 14 7.5 Análisis de Datos 14 7.6 Equipo y Materiales 15 8. Resultados 16 9. Discusión 23 10. Conclusiones 26 11. Recomendaciones 27 12. Anexos 28 11. Referencias 30
1. RESUMEN
La Ecoregión Lachuá corresponde a uno de los últimos remanentes de bosques tropicales lluviosos del norte de Guatemala. Esta área fue declara sitio RAMSAR en el 2006. La Eco región se encuentra constituida por el Parque Nacional Laguna Lachuá (PNLL) y su zona de influencia, donde todo en conjunto es un mosaico de hábitats definidos recientemente según el uso antropogénico de la tierra.
El presente estudio es parte del proyecto “Evaluación de un método alternativo para medir la calidad del agua con indicadores biológicos y fisicoquímicos en el Parque Nacional Laguna Lachuá (PNLL) y su Zona de Influencia, Cobán, Alta Verapaz.” impulsado por el Programa de Investigación y Monitoreo de la Eco región Lachuá (PIMEL), el Instituto Nacional de Bosques (INAB) y La Unión Internacional Para La Conservación De La Naturaleza (UICN). Esta investigación y el proyecto en su totalidad son parte la Unidad de Investigación PIMEL. Donde se busca desarrollar un programa de investigación y monitoreo de los cambios en la diversidad biológica en función de la dinámica en el uso de la tierra.
Con la presente investigación se establecen las bases para entender las relaciones que existen entre la distribución de especies de macro invertebrados acuáticos, en especial efemerópteros, y el uso de la tierra. Obteniendo al final información que ayudará a tomar decisiones para el manejo de la Ecoregión Lachuá.
Se establecieron 7 estaciones de colecta en los ríos Tzetoc y Lachuá, las cuales se ubican en la micro cuenca Lachuá de la Subcuenca del Icbolay. En cada una de las estaciones se colectaron náyades de efemerópteros y se midieron variables ambientales entre los meses de abril a junio de l 2006. Se obtuvieron 625 especímenes pertenecientes a 5 familias y 11 géneros. Entre los que resaltan por su distribución y abundancia Thraulodes sp, Bateis sp, Leptohyphes zalope, Caenis
sp, Ulmeritus sp y Traverrella sp.
Las estaciones de colecta se agruparon en tres zonas en base a la similitud en riqueza y abundancia que comparten. La distribución de las nayades de Ephemeroptera con respecto a la
ubicación de las estaciones de colecta sugiere que los cambios en la diversidad de efemerópteros en estos ríos esta ligada principalmente al uso de la tierra.
2. INTRODUCCION
El uso de organismos en la evaluación de la calidad de agua ha sido ampliamente utilizado. Sin embargo, de todos los grupos que han sido considerados en los monitoreos biológicos de las aguas continentales, los macroinvertebrados bentónicos han sido los más recomendados (Leiva, 2004; Alba-Tercedor, 1996; Figueroa et al., 1996), lo cual se debe a que ofrecen numerosas ventajas:
1. Son de amplia distribución, son abundantes y fáciles de colectar.
2. Su naturaleza sedentaria de los estadios inmaduros que permite un efectivo análisis espacial de los efectos de las perturbaciones a largo plazo.
3. Presenta ventajas técnicas asociadas a los muestreos cuantitativos y análisis de las muestras, los que pueden ser realizados con equipos simples y relativamente baratos. 4. La taxonomía de muchos grupos esta bien estudiada.
(Staff de Georgia Adopt-A-Stream, 2004)
Dentro de los macroinvertebrados se encuentra el orden Ephemeroptera. Este orden tiene su distribución asociada a los cuerpos de agua epicontinentales, debido a que sus huevos y náyades se desarrollan en el agua. Se considera en general como un grupo sensible a la contaminación y a las perturbaciones ( McCafferty, 1981). Los diferentes usos de la tierra generan cambios en la calidad del ambiente para sostener la biota nativa. Estos cambios se trasladan también a las condiciones de los recursos hídricos, entonces los Ephemeroptera podrían ser indicadores de estos cambios.
En la Laguna Lachuá se encuentran como efluentes de esta a los ríos Tzetoc y Lachuá. Estos ríos abarcan en su recorrido la zona del Parque Nacional Laguna Lachuá (PNLL) y su área de influencia, por lo que se pueden dividir en dos grandes condiciones como lo es el parque (área sin aparente perturbación antrópica) y el área de influencia (área perturbada).
Los objetivos de la presente investigación fueron observar y medir el cambio en la diversidad de los efemerópteros a lo largo del recorrido de los ríos Tzetoc y Lachuá y observar qué variables físicas afectan la distribución de los efemerópteros.
Se logró un listado parcial de los géneros presentes en los ríos Tzetoc y Lachuá, y su distribución atendiendo las diferentes condiciones de uso de la tierra en la Eco región Lachuá. Donde
las perturbaciones y a la contaminación son Caenis sp, Choroterpes sp y Ulmeritus sp. En base a la distribución de los géneros de Ephemeroptera anteriormente mencionados se establecieron res áreas de condiciones de hábitat en el área de estudio.
3. ANTECEDENTES
3.1 Planteamiento del problema
En la ecoregión Lachuá se han realizado una gran cantidad de estudios para observar cuál es la distribución de los organismos y como cambia con respecto a la intervención antropica. Estas intervenciones que han afectado la composición y estructura del Paisaje también podrían generar repercusiones en los recursos hídricos, como ríos y arroyos, de la zona y por tanto en los organismos que habitan en ellos.
El orden Ephemeroptera se ha caracterizado por ser un grupo sensible a las perturbaciones de origen humano (McCaferty, 1981; Sponseller, et al. 2001; Alba-Tercedor y Jiménez, 1978). Debido a esto ha surgido la pregunta de cómo varía la diversidad de este grupo sobre un gradiente de perturbación generado entre el parque, su límite, y la zona adyacente con diferentes usos de la tierra.
3.2 Marco Teórico:
3.2.1Calidad del agua de los sistemas hídricos:
La calidad del agua ha sido un tema muy tratado en durante los últimos 40 años en Europa, iniciando con la Carta Europea del Agua en Estrasburgo, 1968. Posteriormente, en la Conferencia Internacional sobre el Agua y el Medio Ambiente en Dublín, 1992, los expertos consideraron que la situación de los recursos hídricos mundiales se estaba volviendo crítica, estableciendo los principios básicos para la conservación y el uso sostenible del agua. En 1998, en el Taller Centroamericano del Agua, se analizaron los factores que afectan la conservación y uso sostenible de los sistemas hídricos, y se identificaron estrategias y mecanismos de gestión ambiental (Tribunal Centroamericano del agua, 1998).
Las cuencas y los recursos hídricos del lugar sufren grandes presiones producidas por las actividades antrópicas como la industria, agricultura y la ganadería, que son la fuente de muchos contaminantes orgánicos e inorgánicos de las aguas superficiales y subterráneas. En áreas alejadas de los grandes centros urbanos, estos contaminantes incluyen tanto sedimentos procedentes de la erosión de las tierras de cultivo como compuestos de fósforo y nitrógeno que, en parte, proceden de los residuos animales y los fertilizantes comerciales. Los residuos animales
tienen un alto contenido en nitrógeno, fósforo y materia consumidora de oxígeno, y a menudo albergan organismos patógenos.
Entre los principales contaminantes del agua se pueden nombrar:
1. Aguas residuales y otros residuos que demandan oxígeno (en su mayor parte materia orgánica, cuya descomposición produce la desoxigenación del agua).
2. Nutrientes vegetales que pueden estimular el crecimiento de ciertas macrófitas acuáticas que interfieren con los usos a los que se destina el agua y, al descomponerse, agotan el oxígeno disuelto y producen olores desagradables y pérdida de la diversidad.
3. Productos químicos, incluyendo los pesticidas, las sustancias tenso activas contenidas en los detergentes, y los productos de la descomposición de otros compuestos orgánicos. 4. Minerales inorgánicos y compuestos químicos, provenientes de fertilizantes.
5. Sedimentos formados por partículas del suelo y minerales arrastrados por las tormentas y escorrentías desde las tierras de cultivo, los suelos sin protección, las carreteras y los escombros urbanos.
Se ha demostrado que todas las perturbaciones mencionadas cambian fuertemente la distribución de organismos como los hongos, aves y plantas. Como se observa en las investigaciones realizadas en la Eco-región Lachuá con estos grupos de organismos. (Quezada, 2005; Avila, 2003; Cobar, 2001). De igual forma, los cambios en el paisaje crean variaciones en las condiciones del sistema hídrico del mismo, teniendo como consecuencia el cambio en la fauna béntica de macroinvertebrados (Quinlan, et al.,2002 y Sponseller, et al., 2001).
3.2.2 Indicadores de la calidad del agua
Para determinar la calidad del agua se han utilizado principalmente las mediciones de parámetros fisicoquímicos, entre estos podemos mencionar: tipo de sustrato; aporte de nutrientes (Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Calcio); turbidez, temperatura, pH, total de sólidos disueltos (TDS), conductividad, Oxígeno disuelto, dureza, profundidad.
Algunos autores proponen la utilización de la mayor información posible que pueda obtenerse de un sistema hídrico: esto involucra información fisicoquímica e información biológica. La
acuáticas y peces (Fernández, 2001; Alba-Tercedor, 1996), ya que existe una relación entre su distribución y las características fisicoquímicas de su entorno, debido a que fisiológicamente solo pueden vivir en ciertos rangos de los parámetros fisicoquímicos anteriormente mencionados.
3.2.3 Orden Ephemeroptera
Orden de insectos hemimetabolos, o sea, que tiene una metamorfosis incompleta. Donde las fases son huevo – larva – imago. Las ninfas (fig. 1) son acuáticas, tienen largos cercos y filamento caudal medio al final del abdomen. Presentan 7 pares de branquias traquéales, laminares o plumosas. Pueden tener un alto número de mudas (de 23 a 35). Las ninfas son esencialmente herbívoras (detritos vegetales, algas, etc.), otras son depredadoras. Pueden frecuentar muchos lugares, algunas viven en las orillas, otras anidan en el barro y otras se ocultan bajo piedras en lagos, arroyos y ríos. Algunos géneros viven entre las plantas acuáticas y son nadadoras, otras lo hacen cerca de los saltos de agua (McMacaferty, 1981).
El comportamiento de las ninfas se ve influenciado por muchos factores ambientales y estas pueden ser activas o bien durante el día o por la noche cuando se desplazan hacia la parte superior de las piedras que le sirven de refugio durante las horas de luz. Cuando una efímera está a punto de emerger, la ninfa flota hasta la superficie del agua, se escinde la cutícula dorsal y el insecto alado comienza a volar en unos pocos segundos. En algunos casos la ninfa sufre una muda bajo el agua y la forma alada resultante se conoce como subimago y difiere del adulto en muchos rasgos, entre ellos el tamaño, la madurez de sus órganos sexuales, patas y filamentos caudales de menor longitud. No obstante la forma general es similar siendo el subimago de un color más mate. Luego, el subimago se deshace de una delicada cutícula que cubre todo el cuerpo, incluidas las alas, erigiéndose en un imago totalmente formado, de apariencia brillante. La duración del subimago es variable y la cutícula vieja puede ser total o parcialmente persistente. (Edmunds, et al. 1976; McMacaferty, 1981; Roldan, 1996)
Entre los grupos de insectos se tiene al orden Ephemeroptera como un grupo indicador de perturbaciones, debido a que es poco tolerante a la contaminación. (Edmundsm et al. 1976; McCafferty, 1981; Melvys y Durant, 2000)Como se observa en las tablas de Índice Biótico de familias y el índice BMWP’ (Alba-Tercedor, 1996; Leiva, 2004)
3.2.4 DEL AREA DE ESTUDIO
Franja Transversal del Norte
La Franja Transversal del Norte tiene una extensión de 900,000 hectáreas., que van de la parte norte de los departamentos de Izabal, Alta Verapaz, Quiché hasta Huehuetenango. Hasta el año 1978 se consideraba que el 70% de su área poseía cobertura boscosa, y para 1986 esta disminuyó en un 30%, principalmente como consecuencia de las políticas de colonización y el conflicto armado interno que forzó una dinámica de migraciones hacia áreas de marcada inaccesibilidad. (Flores et al., 1999)
Eco-región Lachuá
Dentro de la Eco-región Lachuá se encuentra el Parque Nacional Laguna Lachuá (PNLL) al norte Fig. 1 Morfología General de las larvas de Ephemeroptera
colonización, con el motivo de proteger la belleza escénica de la laguna llamada Lachuá (Monzón, 1999).
La ecoregión pertenece a a la región Biogeografica Petén-Veracruz, dentro de los criterios de CONABIO-WWF. Según la clasificación de ecosistemas de INAB la Eco-región Lachuá esta entre los ecosistemas semi-siempreverde y siempreverdes submontanos latifoliados muy húmedos. La eco-región se encuentra ubicada de manera general en el municipio de Cobán, departamento de Alta Verapaz Guatemala, localizada entre los ríos Chixoy e Icbolay (límites Norte, Oeste y Este) y las Montañas de la Sultana (límite Sur). La localidad más cercana e importante en términos administrativos es Cobán que además es la cabecera departamental (ver anexo 1). (Ficha Ramsar, 2004)
El PNLL tiene una zona de influencia compuesta por 44 asentamientos humanos, 12,500 habitantes aproximadamente, que en su mayoría son pertenecientes a la etnia Q`eqchi`. Diecinueve de estas comunidades colindan con el PNLL; 73.33 % de estas comunidades se estima que son de origen reciente, teniendo como causa el proceso migratorio de los años 70 y 80`s (Ficha Ramsar, 2004).
- Situación administrativa del Parque Nacional Laguna Lachuá
En la actualidad, el Parque Nacional Laguna Lachuá (PNLL) es coadministrado por el Instituto Nacional de Bosques (INAB), Consejo Nacional de Áreas Protegidas (CONAP) y el Ministerio de Agricultura y Ganadería (MAGA) que ha integrado en su Plan Operativo el estudio y manejo de la calidad del agua. De la misma forma, el INAB y el Programa Para la Investigación y el Monitoreo de la Eco-Región Lachuá (PIMEL) poseen un convenio para la ejecución de investigación dentro de las cuales se encuentra el estudio y manejo de sistemas hídricos de la Ecoregión Lachuá.
- Situación actual de los recursos hídricos en Eco-región Lachuá
Hidrográficamente puede considerarse el área del PNLL como parte de sistema de cuencas altas del río Usumacinta que desemboca en el Golfo de México, como parte del drenaje Lachuá-Icbolay-Chixoy- Salinas- Usumacinta. (Granados, 2001)
Las corrientes superficiales, son utilizadas principalmente para lavado de ropa, aseo personal y pesca, los ríos Chixoy e Icbolay también son utilizados como vías fluviales de transporte, comercio y pesca. En cuanto a consumo humano, existe la tendencia entre la población a considerar, sanitariamente seguras, las aguas claras de los pozos o nacimientos de agua. (Monzón, 1999).
Los cuerpos de agua lacustre son utilizados principalmente para recreación, baño y pesca; la laguna Lachuá tiene como uso principal la recreación; en las lagunetas no hay actividad de recreación y eventualmente son utilizadas para pesca.
En la Laguna Lachuá y en el afluente que abastece la laguna se han tomado mediciones fisicoquímicas del agua. Se ha encontrado que no debe ser utilizada para consumo por tener una alta concentración de sales y se detectó la presencia de bacterias patógenas. (Monzón, 1999)
3.2.5.4 Estudios Previos
En otros países se ha realizado este tipo de estudios ( Riss, et al. 2002 ; Alba-Tercedor, 1996; Edwards et al. 1998) que sirven como una línea base para el monitoreo de la calidad del agua de los sistemas hídricos, y el posterior establecimiento de planes de manejo .
Con respecto a estudios realizados en nuestro país utilizando macroinvertebrados acuáticos como indicadores de la calidad de los sistemas hídricos, Solórzano (2001) realizó un estudio en el Parque Nacional Laguna del Tigre –PNLT- en donde relacionó valores de 16 parámetros fisicoquímicos y la estimación poblacional de especies acuáticas de los órdenes Díptera y Hemiptera (Clase Insecta) . Para el orden Ephemeroptera se han realizado colectas no sistemáticas que han derivado en la publicación de Listados de distribución como el publicado por Mayflies of Central America, editados por el departamento de entomología de la universidad de Purdue de U.S.A. (Anexo 2)
4. JUSTIFICACIÓN
sistemas que abastecen y drenan la laguna. Al poner este sistema hídrico en riesgo también se pone en riesgo a la biota que depende de él.
Las características fisicoquímicas de un cuerpo de agua dependen de las características geomorfológicas de la cuenca en la que se encuentra. Estas características pueden variar debido a la dinámica que existe en una cuenca, como son los procesos de cambio de cobertura y uso de la tierra.
Los efemerópteros tienen una distribución muy ligada a las características fisicoquímicas de los cuerpos de agua que habitan. Y al igual que las distribuciones de las comunidades vegetales en Petén su distribución podría estar representada por un gradiente, en este caso la perturbación, a una escala espacial y temporal ecológica. Entonces los efemerópteros deben de responder también a los cambios de uso del suelo funcionando como un indicador biológico de esta condición.
5. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:
Analizar el cambio de la diversidad de especies del orden Ephemeroptera (Clase Insecta) en los ríos Tzetoc y Lachuá en reflejo de un gradiente de perturbación.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Evaluar cuáles son las variables físicas que se correlacionan con la distribución de los Ephemeroptera en los ríos Tzetoc y Lachuá.
Determinar el cambio de la diversidad del orden Ephemeroptera en la microcuenca Lachuá.
6. HIPÓTESIS
El cambio de la diversidad del Orden Ephemeroptera en los ríos Tzetoc y Lachuá se encuentra correlacionado con el cambio en las características fisicoquímicas
7. ASPECTOS METODOLÓGICOS 7.1 Área de Estudio
La investigación se restringe a los ríos Tzetoc y Lachuá, que se encuentran en la microcuenca Lachuá, de la subcuenca Icbolay. (Monzón, 1999). A partir de un reconocimiento inicial de los cauces de los ríos anteriormente mencionados se seleccionaron siete estaciones en los dos ríos (Anexo 1).
7.2 Población
Individuos del orden Ephemeroptera presentes en los Ríos Tzetoc y Lachuá.
7.3 Muestras
Tres muestras por estación. Se visitaron 7 estaciones (anexo 1) por lo que se obtubieron 21 muestras por mes.
7.4 Recolección de Datos
Se colectó de manera sistemática en las estaciones seleccionadas por el método de arrastre con red “D”, con tres muestras por estación. Una muestra consistió en un arrastres de un minuto de duración. Estas colectas se realizarón una vez por mes, durante 3 meses en la época seca.(abril-junio). En cada estación se tomaron medidas de pH, conductibilidad, temperatura, transparencia y caudal de corriente, pero solo se lograron tener de forma completa para el mes de mayo.
Los individuos colectados se determinaron hasta el nivel taxonómico de género en su mayoría y algunos hasta especie. La determinación taxonómica se llevo a cabo con las claves presentes en Edmunds, et al. 1976; Allen, 1978 y Wiersema y Mccaferty, 2000.
7.5 Análisis de Datos
Para analizar el comportamiento de la riqueza y abundancia de los ephemeropteros se calcularon los índices de heterogeneidad y equidad de Shanon-Weaver, Simpson y Equidad (Legendre y Legendre, 1998; Magurran, 2004).
Para evaluar los cambios de diversidad y la similitud entre las estaciones de muestreo se usó el índice de similitud Chao-Jaccard Raw (Chao, et al. 2005).
GPS Garmin eTrex Vista Cinta métrica
Molinete para medir velocidad de Corriente. Tinta de impresora.
Redes en “D” Bandejas blancas Pinzas
Agujas de disección
Botes plásticos (poner características o figura)
Viales para almacenamiento Etanol al 95%
Glicerina Estereoscopio Cinta de marcaje Cajas de petri
Papel especial para rotulación. Marcadores indelebles Bolsas de Nylon Lancha
Gasolina Estereoscopio
8. RESULTADOS
8.1 Riqueza y abundancia de Ephemeroptera en los ríos Tzetoc y Lachuá.
En las colectas realizadas entre los meses de abril a junio se encontraron 11 géneros de efemerópteros, pertenecientes a 5 familias. De ellos tres se determinaron hasta el nivel de especie (Tabla 1) y los restantes quedaron clasificados como morfoespecies. Es de mencionar que se colectaron tres géneros no reportados para la Guatemala (Caenis sp., Ulmeritus sp. y Asioplax sp.)(McCafferty, et al., 2004).
En el río Tzetoc la náyade más abundante y generalista fue Thraulodes sp, lo mismo sucedió para las estaciones ubicadas en el río Lachuá(Fig. 1 y 2). Es de notar que se colectaron 4 géneros solo en el río Tzetoc, aunque en una abundancia muy baja (Maccafertium mexicana, Choroterpes sp,
Ulmeritus sp y Vacupernius pakeri).
La especie Maccafertium mexicana solo se colecto en el mes de abril en estaciones del río Tzetoc. El género Asioplax sp y la especie Vacupernium pakeri solo se colectaron en el mes de mayo (Tabla 1). 0 10 20 30 40 50 60 70 Lept ohyp hes zalo pte Baet is s p Thra ulod es s p Ulm eritu s sp Tryc orith odes sp Cae nis sp Mac cafe rtium mex ican um Trav erel la s p Cho rote rpes sp Asio plax sp Vacu pern ius pake ri A b u n d a n c ia r e la ti v a ( % )
0 10 20 30 40 50 Lept ohyp hes zalo pte Baet is sp Thra ulod es sp Tryc orith odes sp Cae nis sp Tra vere lla sp Asi opla x sp A b u n d a n c ia r e la ti v a ( % )
Figura 2. Distribución porcentual de náyades de Ephemeroptera colectados en las estaciones del río Lachuá.
Tabla 1. Abundancia de náyades del Orden Ephemeroptera presentes en las estaciones de colecta de los río Lachuá y Tzetoc en el periodo abril-junio.
Río Tzetoc Río Lachuá
ET1 ET2 ET3 ET4 EL1 EL2 EL3
abril mayo junio abril mayo junio abril mayo junio abril mayo junio abril mayo junio abril mayo junio abril mayo junio
Leptohyphes zalopte 0 0 0 0 0 6 6 0 3 0 0 0 2 14 2 15 2 21 0 0 7 Baetis sp 0 3 0 0 0 10 14 0 18 0 0 0 2 4 0 20 1 16 0 0 3 Thraulodes sp 6 35 3 40 18 27 0 22 19 59 15 13 3 6 7 12 18 21 6 8 4 Ulmeritus sp 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Trycorithodes sp 0 0 0 2 0 0 0 0 7 5 3 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 Caenis sp 0 0 0 11 1 3 0 0 0 18 8 3 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Maccafertium mexicanum 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Traverella sp 0 14 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 10 0 1 0 0 0 0 0 Choroterpes sp 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Asioplax sp 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 Vacupernius pakeri 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
La riqueza en las estaciones de muestreo varía de uno a cinco géneros. Siendo las estaciones ET4 y EL1 las que mayor cantidad de especies presentes. Pero entre estas estaciones solo se comparten 2 generos de los cinco que están presentes en cada una. En ET4 se da la diferencia de que Thraulodes sp. es mucho mas abundante (Tabla 1).
8.2 Diferencias en la diversidad de Ephemeroptera entre las Estaciones de Muestreo.
Para analizar los cambios entre las estaciones y observar el cambio en la diversidad calculamos el índice de similitud de Chao-Jaccard Raw (Chao, et al. 2005). Estos cálculos se realizaron para comparar todas las estaciones cada mes. Al realizarlo por cada mes podemos observar las diferencias temporales que existen (Tablas 2, 3 y 4).
Tabla 2. Índice de similitud de Chao-Jaccard Raw para el mes de abril entre las estaciones ubicadas a lo largo del río Tzetoc y Lachuá.
ET1 ET2 ET3 ET4 EL1 EL2 EL3 ET1 1 0.740 0 0.702 0.272 0.250 1 ET2 1 0 0.988 0.329 0.229 0.740 ET3 1 0 0.363 0.729 0 ET4 1 0.326 0.226 0.702 EL1 1 0.909 0.272 EL2 1 0.250 EL3 1
Tabla 3. Índice de similitud de Chao-Jaccard Raw para el mes de mayo entre las estaciones ubicadas a lo largo del río Tzetoc y Lachuá.
ET1 ET2 ET3 ET4 EL1 EL2 EL3 ET1 1 0.637 0.660 0.408 0.565 0.662 0.660 ET2 1 0.947 0.793 0.169 0.826 0.947 ET3 1 0.517 0.171 0.782 1 ET4 1 0.78 0.679 0.517 EL1 1 0.643 0.171 EL2 1 0.782 EL3 1
En el mes de abril encontramos que entre algunas estaciones se comparte un alto grado de similitud, como entre la estación EL3 y ET1; hasta nada de similitud como ocurre entre ET2 y ET1, ET3 y ET4 o EL3 y ET3. Se observa como hay variación temporal entre un mes y otro al ver que entre las estaciones EL3 y ET3 pasan de no tener nada en común a ser muy similares en el mes de mayo y junio (Tablas 2,3 y 4).
Tabla 3. Índice de similitud de Chao-Jaccard Raw para el mes de mayo entre las estaciones ubicadas a lo largo del río Tzetoc y Lachuá.
ET1 ET2 ET3 ET4 EL1 EL2 EL3 ET1 1 0.637 0.660 0.408 0.565 0.662 0.660 ET2 1 0.947 0.793 0.169 0.826 0.947 ET3 1 0.517 0.171 0.782 1 ET4 1 0.78 0.679 0.517 EL1 1 0.643 0.171 EL2 1 0.782 EL3 1
Tabla 4. Índice de similitud de Chao-Jaccard Raw para el mes de junio entre las estaciones ubicadas a lo largo del río Tzetoc y Lachuá.
ET1 ET2 ET3 ET4 EL1 EL2 EL3
ET1 1 0.490 0.356 0.428 0.617 0.323 0.260 ET2 1 0.803 0.463 0.717 0.934 0.934 ET3 1 0.287 0.468 0.851 0.851 ET4 1 0.437 0.265 0.222 EL1 1 0.724 0.785 EL2 1 1 EL3 1
Si comparamos los valores de heterogeneidad y equidad, encontramos que no tienen mucha variación entre una estación y otra, a no ser la heterogeneidad en EL3 donde es cero debido a que solo se colecto una especie en las muestras de abril y mayo. Los valores menores de equidad son los que se dan en ET2, ET4 y EL2 debido a la gran proporción de individuos de Thraulodes sp colectados en esas estaciones (tabla # 4).
Tabla # 5. Valores de Heterogeneidad y Equidad en los Ríos Tzetoc y Lachuá
ET1 ET2 ET3 ET4 EL1 EL2 EL3
abril mayo junio abril mayo junio abril mayo junio abril mayo junio abril mayo junio abril mayo junio abril mayo junio
No. Taxa (S) 1 5 2 4 2 4 2 1 4 5 5 3 5 5 2 4 5 3 1 1 3
Individuals 6 56 4 54 19 46 20 22 47 84 29 26 11 35 9 48 23 58 6 8 14 Shannon H 0 1 0.6 0.7 0.21 1.1 0.6 0 1.2 0.9 1.23 1 1.5 1.38 0.5 1.2 0.8 1.09 0 0 1.035 Simpson 1-D 0 0.5 0.4 0.4 0.1 0.6 0.4 0 0.7 0.5 0.64 0.6 0.8 0.72 0.3 0.7 0.4 0.66 0 0 0.622 Equidad e^H/S 1 0.6 0.9 0.5 0.61 0.7 0.9 1 0.8 0.5 0.69 0.9 0.9 0.79 0.8 0.8 0.5 0.99 1 1 0.938
8.3 Parámetros físicos en los ríos Tzetoc y Lachuá
a) Temperatura
Los valores de temperatura de los ríos muestran estabilidad a lo largo de su recorrido, encontrándose valores ligeramente mayores en los sitios cercanos a la laguna (ET1 y EL1). Lo cual se explica por el estancamiento del agua en la laguna y poca circulación de la misma lo que permite que el agua absorba mayor cantidad de calor (Tabla 6).
b) Conductividad:
Si se comparan los valores de conductividad para sistemas dulceacuícolas sin intrusión de aguas marinas, los valores de conductividad que presentan estos ríos es ligeramente alta con un valor promedio de 1019 µS/cm. Los valores mas altos se encontraron en los puntos tenían las corrientes más rápidas, y con mayor roca expuesta (Tabla 6), lo que sugiere que gran cantidad de partículas cargadas, iones, se derivan por el desgaste y descomposición del karst de las regionesque rodean el área (Granados y Christensen, 2002).
c) pH:
Los valores de pH se comportan de una manera similar a los de la temperatura. Se observan estables a lo largo del recorrido de los ríos presentando un valor promedio de 7.87. Estas condiciones básicas del agua son comunes para áreas en donde, debido al origen kárstico del sustrato, existe asolvamiento del suelo liberándose bicarbonato de calcio (Ca (HCO3)2) que es ligeramente soluble en el agua, provocando el aumento de Ca++ y HCO3 - en el agua
(Schmitter-d) Caudal
El caudal se encuentra compuesto por las variables velocidad por sección media Al observar los datos vemos que este varía fuertemente para las ultimas dos estaciónes del río Tzetoc (ET3 y ET4), ya que ha estas partes son donde comienzan a unirse los afluentes que terminaran en el río Icbolay. Río en el cual se une la red hídrica de la subCuenca del Icbolay.
Tabla # 6. Parámetros fisicoquímicos para las estaciones de colecta en los ríos Tzetoc y Lachuá en el mes de mayo.
Estación pH Temp(ºC) Cond. (μs) Caudal (m3/seg
ET1 8.21 28.7 1029 0.23437912 ET2 7.85 26 964 0.48432927 ET3 7.7 27 1032 2.37079268 ET4 7.74 26.6 1008 2.62 EL1 9.02 29.5 1046 EL2 7.16 27.4 1044 0.25084756 EL3 7.88 27 1049 0.248817073
8.5 Correlación de los parámetros biológicos y físicos en los ríos Tzetoc y Lachuá
Para analizar como se distribuyen las morfoespecies de efemerópteros con respecto a variables físicas se realizo un análisis de correspondencia canónico (CCA). Para este análisis se usaron lo s datos físicos y datos (tabla 6) de especies del mes de mayo. Donde el eje 1 explica el 47.2 % de la varianza, el segundo eje explica el 20.9 % y el tercer eje explica el 7.5 %. (Fig. 4).
Para el cálculo del CCA se correlacionaron las variables físicas (caudal, temperatura, pH y conductividad) y las especies colectadas en el mes de mayo. No se incluyó la estación EL1 debido a que no se tenía todos los parámetros físicos.
Del análisis de correspondencia canónico se denota las variables físicas relevantes son caudal, temperatura y pH. Estas solo explican la distribución de las morfoespecies presentes en ET4 y ET1 (Fig. 4). Estaciones donde estas variables tuvieron sus valores mas altos (tabla # 6).
E1T ET2 ET3 ET4 E2L E3L Lep to hyp hes zalop e
B aeti s sp Thr aulo des sp Ulmer itus sp Tryco rit us sp Caeni s sp Traverella sp Cho ro terp es sp A si op lax sp
V acup ernius p aker i
pH Temp(ºC) Caudal 0 0 40 10 80 20 30 40 Axis 1 Ax is 2 E1T ET2 ET3 ET4 E2L E3L
Lep to hyp hes zalop e
B aeti s sp Thr aulo des sp Ulmer itus sp Tryco rit us sp Caeni s sp Traverella sp Cho ro terp es sp A si op lax sp
V acup ernius p aker i Temp(ºC) Caudal 0 40 80 20 40 60 Axis 1 Ax is 3 b) a)
9. Discusión
Los efemerópteros son un grupo de insectos que han sido calificados ampliamente como buenos indicadores de calidad de hábitat (Maccaferty, 1981; Alba-Tercedor, 1996; Alba-Tercedor y Jiménez, 1978; Edmuds, et al., 1976). Este orden se encuentra ampliamente distribuido en el mundo y para Guatemala se encuentran reportadas 9 familias y 48 especies (McCafferty, et al., 2004) De las que encontramos 4 familias en la Eco región Lachuá.
9.1 Riqueza y abundancia de Ephemeroptera
Los generos más abundantes y mas constantes fueron Thraulodes sp, Bateis sp y la especie
Lepthohyphes zalope (Tabla 1). De estos el más abundante y ampliamente distribuido fue Thraulodes sp. Este genero se encuentra como generalista, ya que esta descrito como una náyade
que ocupa un rango muy amplio de hábitats (Edmunds, et al., 1976). Pero encaja muy bien en este ambiente ya que se encuentra principalmente en hábitat donde hay erosión (Merritt y Cummins, 1996).
Bateis sp se encuentra en mayor número en las estaciones del río Lachuá esto posiblemente se
deba a que es un genero característico de áreas con rápidos y piedras (Alba-Tercedor y Jiménez, 1978). Lo mismo ocurre con Leptohyphes zalope.
La morfoespecie de Caenis sp es característica de zonas con alta cantidad de detritus ya que son filtradores y aguas estancadas (Edmunds, et al., 1976; Alba-Tercedor y Jiménez, 1978). Esto corresponde con la literatura, ya que solo lo encontramos en las estaciones con mayor caudal y las que se les unen varios afluentes, lo cual permite una mayor acumulación de detritus que en las estaciones que tiene corrientes más rápidas (Tabla 1).
Choroterpes sp se encuentra bajo la hojarasca ya que tiene un fototropismo negativo (Edmuns, et al. 1976) y de Ulmeritus sp no se tiene mucha información pero se encuentran en las estaciones
con mayor cantidad de detritus y aguas mas lentas en las estaciones del río Tzetoc. Por lo que estas dos morfoespecies y Caenis sp podrían ser indicadores de hábitats con un mayor nivel de acumulación de detritus en el agua y posiblemente de mayor productividad de biomasa. Se encontraron en las últimas estaciones (ET3 y ET4) donde el caudal era mayor y la velocidad de la corriente menor.
Traverrela sp es un género encontrado raramente junto con Vacupernius pakeri y Asioplax sp.
marca una fuerte diferencia entre las condiciones de hábitat dentro del PNLL ha las que hay fuera de este y en especial en la parte alta de los ríos.
Tricorythodes sp y Maccafertium mexicanum fueron colectados solo en pocas ocasiones y su
hábitat es amplio rango (Edmunds, et al., 1976) por lo que es difícilmente se puede definir como característico de una estación y por tanto de condiciones de hábitat.
9.2 El cambio de Diversidad entre las estaciones de colecta.
Al revisar los valores de riqueza y abundancia en las diferentes estaciones (tabla 1) observamos que existe una variación tanto temporal como espacialmente. Y esto se refleja bastante en la similitud que existe entre una estación y otra. Pero al revisar la identidad y abundancia de las especies presentes en cada estación podemos ver que se diferencian muy bien las estaciones en tres grupos: a) ET1 y EL1, b) ET2, ET3, EL2 y EL3 y c) ET4. Lo anterior se ve apoyado por los resultados obtenidos recientemente en Van Tuylen, 2006.
Esta zonificación se puede explicar si consideramos que existe un gradiente de condiciones que establece un efecto de borde (Ries and Sisk, 2004). Donde las estaciones ET2, ET3, EL2 y EL3 presentan en general condiciones intermedias entre las condiciones que se dan de ET1-EL1 a las que se dan en ET4. Designando ha las estaciones intermedias como una zona de traslape entre dos condiciones optimas (ET1-EL1 y ET4) para cada grupo de especies.
Y las diferencias que se dan entre las estaciones ubicadas en cada uno de los tres grupos se deben a condiciones mas bien micro climáticas y de cada sitio, como lo es la velocidad de la corriente, la profundidad, el tamaño de partícula del sustrato como se sugiere en Alba-Tercedor y Jiménez, 1978.
Estas diferencias se ven apoyadas cuando examinamos la cobertura o uso del suelo que existe alrededor de las estaciones de colecta. Encontramos que las ET1 y EL1 se encuentran en una zona de casi un 100 % de cobertura boscosa. La zona de ET2, ET3, EL2 y EL3 están ubicadas en lugares donde predominan cultivos de sombra como cardamomo, áreas en etapas de 3-5 años de sucesión vegetal secundaria y vegetación ribereña. Y ET4 esta ubicada en un área donde la cobertura esta muy restringida al área ribereña y el uso del suelo predominantemente es de
Estas diferencias se deben de reflejar mejor y ser mas palpables al analizar la riqueza y abundancia de otros grupos de macro invertebrados acuáticos. Como hace ver Benstead y colaboradores (2003) y Sponseller y colaboradores (2001) donde se liga la calidad de hábitat al uso del suelo.
9.3 Correlación de los parámetros biológicos y físicos en los ríos Tzetoc y Lachuá
De las características físicas medidas en este trabajo encontramos que la transparencia y la conductividad no son muy relevantes para explicar la distribución de los efemerópteros en los ríos Tzetoc y Lachuá ya que se mantienen muy similares a lo largo del área de estudio. Sin embargo el Caudal, la temperatura y el pH si fueron más relevantes de como se esperaba (Allan, 1995), aunque no alcanzan a explicar a todos los sitios y especies encontradas (Fig. 4).
Al revisar el análisis de correspondencia canónica encontramos que el caudal explica principalmente las morfoespecies que se encuentran en ET4 y ET3 como Caenis sp y
Choroterpes sp. Lo que tiene relación con las características de estas morfoespecies,
anteriormente expuestas. La temperatura y el pH al parecer define bien donde encontramos a
Traverella sp, Asioplax sp, Bateis sp y a Vacupernius pakeri. Pero en el espacio solo explican
dos estación (fig. 4) por lo que estas características solo explican los lugares donde las condiciones son extremas.
Por lo que para poder entender mejor la distribución de los efemerópteros se deben de medir otras variables, como velocidad de la corriente, profundidad de la corriente, sustrato, sólidos disueltos y variables químicas como nitratos y fosfatos que al mismo tiempo guardan relación con las características del uso del suelo (Benstead, et al. 2003; Allan, 1995; Sponseller, et al. 2001; Alba-Tercedor y Jiménez, 1978).
10. Conclusiones
- Se colectaron y determinaron 11 géneros distintos, pertenecientes a 4 familias del orden Ephemeroptera en los ríos Tzetoc y Lachuá. Tres se determinaron hasta el nivel de especie: Vacupernius packeri, Maccafertium mexicanum y Leptohyphes zalope.
- El género más abundante y generalista es Thraulodes sp. Colectándose en todas las estaciones y resultando ser el 52.7 % de los individuos colectados.
- Los géneros Caenis sp, Choroterpes sp y Ulmeritus sp son los más tolerantes a perturbaciones de todos los géneros colectados.
- Los náyades de Traverella sp y Vacupernius packeri se encuentran en las áreas con menores perturbaciones antropicas.
- El cambio en la diversidad de Ephemeroptera a lo largo de la sección estudiada de los ríos Tzetoc y Lachuá refleja tres áreas de condiciones de hábitat.
- El caudal, temperatura, pH, conductividad y transparencia no son las características que mejor explican la distribución de las especies de Ephemeroptera en los ríos Tzetoc y Lachuá.
11. Recomendaciones
- Extender la investigación a lo largo de un año y tomar medidas de un mayor numero de variables físico-químicas, como velocidad de la corriente, profundidad, Nitratos totales y fosfatos totales, para lograr explicar mejor la distribución de los efemerópteros en los ríos Tzetoc y Lachuá.
- Analizar la distribución de otros grupos taxonómicos de macro invertebrados acuáticos para observar si la distribución de otras especies apoya la hipótesis de esta investigación.
- Las colectas de estadíos larvarios de efemerópteros complementarlos con colectas de adultos para determinar hasta nivel de especie a los especimenes colectados.
12. ANEXOS
Anexo 2
Central American Species List
Current Number of Central American Species: 120
This list has been compiled and is maintained by Mayfly Central, Purdue University. If you have questions about interpreting the list, see How to Read the Mayflies of Central America under The Mayflies of Central America.
BAETIDAE
Americabaetis intermedius (Lugo-Ortiz & McCafferty), 1994 [COS,GUA] Acerpenna intermedia Lugo-Ortiz & McCafferty, 1994 (orig.)
Americabaetis lugoi Waltz & McCafferty, 1999 [COS]
Americabaetis pleturus (Lugo-Ortiz & McCafferty), 1994 [BEL,COS,GUA,NIC] Acerpenna pletura Lugo-Ortiz & McCafferty, 1994 (orig.)
Baetis flavistriga McDunnough, 1921 [COS] Baetis cingulatus McDunnough, 1925 (syn.) Baetis levitans McDunnough, 1925 (syn.) Baetis nanus McDunnough, 1925 (syn.) Baetis ochris Burks, 1953 (syn.)
Baetis pallidulus McDunnough, 1924 (syn.) Baetis phoebus McDunnough, 1923 (syn.) Baetis quebecensis Hubbard, 1974 (syn.) Baetis sinuosus Navas, 1924 (syn.)
Baetis magnus McCafferty & Waltz, 1986 [COS,GUA,PAN] Baetis libos Allen & Murvosh, 1987 (syn.)
Baetis sp. B Morihara & McCafferty, 1979 (syn.) Baetodes adustus Cohen & Allen, 1972 [GUA,PAN]
Baetodes caritus Cohen & Allen, 1972 [COS,GUA,HON,SAL] Baetodes deficiens Cohen & Allen, 1972 [COS,HON,PAN] Baetodes furvus Mayo, 1973 (syn.)
Baetodes deludens Lugo-Ortiz & McCafferty, 1995 [COS,GUA] Baetodes fuscipes Cohen & Allen, 1972 [BEL,GUA,HON] Baetodes inermis Cohen & Allen, 1972 [GUA]
Baetodes longus Mayo, 1973 [GUA]
Baetodes noventus Cohen & Allen, 1972 [COS,GUA,HON,SAL] Baetodes pallidus Cohen & Allen, 1972 [GUA,HON]
Baetodes tritus Cohen & Allen, 1972 [BEL,COS,GUA,HON,PAN] Baetodes velmae Cohen & Allen, 1978 [COS,PAN]
Callibaetis floridanus Banks, 1900 [BEL,COS,GUA,HON,SAL] Callibaetis completa Banks, 1930 (syn.)
Callibaetis montanus Eaton, 1885 [GUA,NIC] Callibaetis montanus montanus Eaton, 1885 (stat.) Callibaetis paulinus (Navas), 1924 [COS]
Neobaetis paulinus Navas, 1924 (orig.)
Callibaetis pictus (Eaton), 1871 [COS,GUA,HON] Baetis pictus Eaton, 1871 (orig.)
13. REFERENCIAS
Alba-Tercedor, J. 1996. Macroinvetebrados acuáticos y la calidad del agua de los ríos. VI Simposio del Agua en Andalucía (SIAGA) Vol. II 203-213. España.
Alba-Tercedor, J y Jiménez F. 1978. Larvas de efemerópteros de las estribaciones de Sierra Nevada. Factores que intervienen en su distribución. Bol. Asoc. esp. Entom. Vol. 2 91-103. Salamanca.
Allan, J. 1995. Stream Ecology. Structure and function of running waters. Kluwer Academic Publishers. Printed in the Netherlands. Pp 388.
Allen, R. 1978. The Nymphs of North and Central American Leptohyphes (Ephemeroptera: Tricorythidae). Entomological Society of America. Vol 71, no. 4.
Avila, R. 2003. Informe Final de EPS. Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia. USAC. Guatemala. 118p.
Benstead, J; Douglas, M y Pringle, C. 2003. Relationships of stream invertebrate communities to deforestation in eastern Madagascar. Ecological Society of America. Ecological Applications, Vol. 13 No. 5. pp. 1473-1490.
Chao, A; Chazdon, R; Colwell, R y Shen, T. 2005. A new statistical approach for assessing similarity of species composition with incidence and abundance data. Ecology Letters, 8: 148– 159 pp.
Cóbar, A.J. 2001. Rigueza y abundancia de aves de sotobosque en dos condiciones de paisaje con diferente grado de fragmentación. Informe Final de EDC. Escuela de Biologìa. USAC. Guatemala.
Edwards, G ; et al. 1998. Evaluation of Wet Weather Pollution Sources on Large Rivers Utilizing Biological Communities. Proceedings of the 1998 NWQMC National Monitoring Conference. U.S.A.
Edmunds, G; Jensen, S y Berner, L. 1976. The Mayflies of North and Central America. University of Minnesota. EUA.
Fernández, O. 2001. Aquatic Vegetation as Indicator of the Sustainability of Freshwaters
Ficha Ramsar. Sitio Eco-región Lachuá. Editado por el Programa de Investigación y Monitoreo de Lachuá. 2004
Flores, M, et al. 1999. Caracterización y evaluación ecológica del Parque Nacional Laguna de Lachuá: Informe semestral , Julio 1999. Escuela de Biología, USAC. Proyecto Lachuá, UICN-INAB. Guatemala. 27pp.
Granados, P. 2001. Ictiofauna de la Laguna Lachuá, Parque Nacional Laguna Lachuá, Cobán, Alta Verapaz. Tesis de Biología. Escuela de Biología. Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia. Universidad de San Carlos de Guatemala. 73 pp.
Granados, P y Christensen, M. 2002. Caracterización limnológica preliminar de la Laguna Lachuá, Cobán, Alta Verapaz. Proyecto Lachuá, Escuela de Biología USAC y Fundación Solar. Guatemala. 97 pp.
Legendre P y Legendre L. 1998. Numerical Ecology. 2ª Editions. Elsevier Science B.V. Netherlands. 853 pp.
Leiva, M. 2003. Macroinvertebrados bentónicos como Bioindicadores de calidad de agua en la cuenca del Estero Peu Peu Comuna de Lautaro IX región de la Araucania. Tesis presentada a la Facultad de Ciencias de la universidad Católica de Temuco.
Magurran A. 2004. Measuring Biological Diversity. Blackwell Publishing. Printes United Kingdom. 256 pp.
McCafferty, W.P. 1981. Aquatic Enthomology. Jones and Bartlett Publishers. E.U.A. 448pp.
McCafferty W, Baumgardner D y Guenther J. 2004. The Ephemeroptera of Central America. Part 1: Guatemala. Transactions of American Entomological Society. Volume 130, Number 2+3, pp 201-219.
Melvys, V y Durant, P. 2000. Fenología de efemerópteros y su relación con la calidad de agua del río Albarregas. Mérida. Venezuela. Rev. Ecol. Lat. Am. Vol. 7 Art. 3 pp 19-27.
Merritt, R y Cummins, K. 1996. An Introduction to the Aquatic Insects of North America. 3ª Ed. Kendall/Hunt Publishinsg Company. Printed USA.
Monzón, R.M. 1999. Estudio General de los recursos agua, suelo y del uso de la tierra del Parque Nacional Laguna Lachuá y su zona de influencia. Cobán, Alta Verapaz. Tesis de Ingeniero Agrónomo. Facultad de Agronomía. Universidad de San Carlos de Guatemala. 97pp.
Quezada, M. 2005. Análisis de la diversidad y distribución de Macrohongos (Ordenes Agaricales y Aphylloporales) en relación con los paisajes antropogénicos en la zona de influencia del Parque Nacional Laguná Lachuá, Cobán, Alta Verapaz. Tesis de Grado. Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia. USAC. Guatemala.
Quinlan, R; Leavitt, P; Dixit, A; Hall, R y Smol, J. 2002. Landscape effects of climate, agriculture and urbanization on benthic invertebrate communities of Canadian prairie lakes. American Society of Limnology and Oceanography, Inc. 47(2), 2002, 378-391.
Resh, V y Rosenberg, D. 1984. The Ecology of Aquatic Insects. Praeger Publishers. E.U.A.
Ris,W ; Ospina, R y Gutierrez, J. 2002. Establecimiento de valores de Bioindicación para macroinvertebrados acuáticos en la Sana de Bogotá. Caldasia 24(1) : 135-156
Ries L y Sisk T. 2004. A predictive model of edge effects. Ecologycal Society of America, Ecology, Vol. 85 No. 11. pp. 2917-2926.
Roldan, G. 1996.Guía para el estudio de los macroinvertebrados acuaticos del Departamento de Antioquía. El Fondo para la Protección del Medio Ambiente “José Celestino Mutis”. Bogotá, Colombia.
Schmitter-Soto, J. 2002. Hydrogeochemical and biological characteristics of cenotes in the Yucatan Peninsula (SE Mexico). Hydrobiologia 467 (1-3): 215 – 228.
Solórzano, E. 2001. Evaluación de la calidad de agua en el PNLT, mediante un análisis de correlación entre los valores de 16 parámetros fisicoquímicos y la estimación poblacional de especies acuáticas de los órdenes Diptera y Hemiptera (Clase Insecta), durante la época seca del 2000.
Sponseller, R; Benfield, E y Valett, H. 2001. Relationships between land use, spatial scale and stream macroinvertebrate communities. Freshwater Biology, 46 1409-1424.
Staf de Georgia Adopt-A-Stream. 2004. Manual de Monitoreo Biológico y Químico en Arroyos. Department of Natural Resources Environmental Protection Division.
Tribunal Centroamerica de Agua, 1998. El Agua: Realidad y Utopía. Memorias del Taller Centroamericano del Agua, San José Costa Rica.
Van Tuylen S. 2006. Evaluación de un método alternativo para medir la calidad del agua con indicadores biológicos y fisicoquímicos en el Parque Nacional Laguna Lachuá (PNLL) y su Zona de Influencia, Cobán, Alta Verapaz. Primera Fase: Caracterización fisiográfica, fisicoquímica y biológica. Informe de Ejercicio Profesional Supervisado –EPS-. Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia. Escuela de Biología. USAC. Guatemala.
Wiersema, N y Mccaferty, W. 2000. Generic Revision of the North and Central American Leptohyphidae (Ephemeroptera: Pannota). Transactions of the American Entomological Society 126(3+4): 337-371.
Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia
Programa General de Experiencias Docentes con la Comunidad –EDC- Programa de Ejercicio Profesional Supervisado
Carrera de Biología
Informe Final De Ejercicio Profesional Supervisado –EPS- Realizado en la Eco Región Lachuá, Cobán, Alta Verapaz
Programa de Investigación y Monitoreo de La Eco-Region Lachuá –PIMEL- Con El Auspicio Del Instituto Nacional De Bosques (INAB) Y
La Unión Internacional Para La Conservación De La Naturaleza (UICN) Durante El Periodo de 1 de febrero al 9 de agosto de 2006
Por:
Pavel Ernesto García Soto Carné: 200110659
Con la supervisión y asesoría de:
Dr. Jorge Lopéz, Coordinador de PIMEL, Escuela de Biología. correo: [email protected]
Lic. Claudio Méndez. Asesor de Investigación. Escuela de Biología. correo [email protected]
Lic Carlos Antonio Cabrera López, Profesor Supervisor EPS, correo: [email protected]
Programa de EDC, 3ª calle 6-47 zona 1. Antiguo Edificio Facultad de Farmacia Teléfono Secretaría Programa de EDC: 2236545, Telefax: 22532213
INDICE GENERAL
1. Introducción 3
2. Marco de Refencia Institucional
2.1 Institución Hospedera: Programa de Investigación
y Monitoreo de la Eco-región Lachuá –PIMEL–. 4 2.2 Programa de Experiencias Docentes con la
Comunidad, Subprograma de Ejercicio Supervisado (EPS) de la carrera de Biología,
Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia, USAC 5
3. Actividades de Servicio 6
3.1 Administración de la Estación Biológica
Santa Lucía Lachuá 6
3.2 Colecta y Determinación
de Macro invertebrados Acuáticos. 7
4. Actividades de Docencia 9
4.1 Conferencia Los Artrópodos con Relación a Humedales 9 4.2 Planificación de la practica
“Macroinvertebrados acuáticos en el río Tulumajillo”
de los estudiantes de Ecología I. 10
4.3 CHARLA DE PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
A LAS COMUNIDADES TZETOC Y SANTA LUCÍA 11 4.4 Asistencia al curso “Entomología Tropical”.
(Biología, Ecología e Importancia Económica de los Insectos). 12 5. Referencias de las Actividades de Servicio y Docencia 13 6. Anexos de las Actividades de Servicio y Docencia 14
7. Actividad de Investigación: Análisis del cambio en la diversidad de Efemerópteros (Clase Insecta), en los ríos Tzetoc y Lachuá, en relación a la acumulación de perturbaciones en la Microcuenca Lachuá.
Cobán, Alta Verapaz. 27
1. Resumen 03 2. Introducción 05 3. Antecedentes 07 4. Justificación 13 5. Objetivos 13 6. Hipótesis 14 7. Aspectos Metodológicos 14 8. Resultados 16 9. Discusión 23 10. Conclusiones 26 11. Recomendaciones 27 12. Anexos 28 11. Referencias 30
1. INTRODUCCIÓN
El programa de Ejercicio Profesional Supervisado (EPS) para la carrera de Biología comprende la ejecución de un conjunto de actividades agrupadas en Docencia, Servicio e Investigación. Este comprendió una duración de veintisiete semanas en el periodo enero-agosto 2006. Este programa tiene el objetivo de contribuir a la preparación académica integral de los estudiantes (Cabrera, 2005).
La unidad de práctica huésped para realizar la practica de EPS fue el Programa de Investigación y Monitoreo de la Eco región Lachuá (PIMEL), la cual es una unidad de investigación perteneciente a la facultad de Ciencias Químicas y Farmacia. Esta unidad de investigación ha sido contraparte en diversos proyectos de investigación y unidad de practica para estudiantes del programa de Experiencias Docentes con la Comunidad –EDC- y del programa de EPS.
En este informe se describen las actividades realizadas durante el periodo de EPS. Las actividades de servicio e investigación se encuentran dentro del proyecto de Investigación “Evaluación de un Método alternativo para medir la calidad del agua con indicadores biológicos y fisicoquímicos en el Parque Nacional Laguna Lachuá (PNLL) y su Zona de Influencia, Coban Alta Verapaz”. Las actividades de Docencia se llevaran a cabo dentro del programa de PIMEL.
Es de mencionar que las actividades que se describirán a continuación estuvieron sujetas a cambios los requerimientos según la evolución de las necesidades del proyecto de investigación y del estudiante.
2. MARCO DE REFERENCIA INSTITUCIONAL:
2.1 Institución Hospedera: Programa de Investigación y Monitoreo de la Eco-región Lachuá –PIMEL– Escuela de Biología.
El Programa de Investigación y Monitoreo de la Eco-región Lachuá –PIMEL- es una unidad de investigación de la escuela de Biología de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia de la USAC. La visión de PIMEL es la de contribuir a la viabilidad ecológica, económica y social de la Eco-región Lachuá, formulando y actualizando modelos ecológicos que orienten a la gestión de manejo y conservación de la biodiversidad de la Eco-región, mediante la aplicación de los principios de investigación, docencia y servicio, congruentes con la filosofía de la Universidad de San Carlos de Guatemala.
El objetivo principal de PIMEL es poner en marcha programas de investigación y monitoreo de los cambios en la biodiversidad en función de la dinámica en el uso de la tierra, basado en enfoques de indicadores multi taxa, con la incorporación del conocimiento tradicional Q´eqchi´ que pueda efectuarse periódicamente con la participación de los guarda recursos del PNLL y personas de las comunidades de la ecoregión Lachuá (Morales y Méndez 2001). Las líneas de investigación definidas por PIMEL son:
- Vegetación y Hongos - Mastozoología - Invertebrados - Ornitología
PIMEL ha recibido diversos apoyos dentro de los cuales destacan los aportes del Concilio de Universidades de Noruega (NUFU), Fideicomiso para la conservación de Guatemala (FCG), Dirección General de Investigación (DIGI) de la Universidad de San Carlos de Guatemala y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología CONCYT. También se tiene el importante aporte de la comunidad de Santa Lucía Lachuá, la cual dono el terreno donde fue construida la Estación Biológica Experimental de la Escuela de Biología, siendo esta la sede regional de PIMEL.
Actualmente hay un convenio de cooperación entre PIMEL y el Instituto Nacional de Bosques (INAB), institución que administra el Parque Nacional Laguna Lachuá (PNLL), en el cual se desarrolla el plan de investigación del PNLL para crear un sistema de monitoreo del estado del Parque, el cual esta basado en criterios biológicos. Y debido a este convenio se tubo el apoyo de INAB y de UICN para la realización de las actividades de EPS.
2.2 Programa de Experiencias Docentes con la Comunidad, Subprograma de Ejercicio Supervisado (EPS) de la carrera de Biología, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia, USAC.
El programa de EPS para la carrera de Biología comprende la ejecución de actividades divididas en Docencia, servicio e Investigación, agrupadas en un Plan de Trabajo general, el cual se ejecuto dentro de un periodo de tiempo de 27 semanas en una unidad de práctica. Mediante la realización de dichas actividades en cada una de las tres áreas mencionadas, los futuros profesionales de biología adquieren nuevos conocimientos, habilidades y practican lo aprendido durante sus años de estudio universitario. (Cabrera, 2005)
Los propósitos del EPS para la carrera de biología, son los de contribuir a la preparación académica de los estudiantes, enfrentar a los estudiantes a un medio potencial cuyas características sean equivalentes a las del medio real de la profesión y proyectar a la Escuela de Biología de la USAC hacia la sociedad guatemalteca (Cabrera, 2005).
3. Actividades de Servicio Introducción
Las actividades de servicio del Ejercicio Profesional Supervisado realizadas estubieron vinculadas principalmente al desarrollo del proyecto “Evaluación de un método alternativo para medir la calidad del agua con indicadores biológicos y fisicoquímicos en el Parque Nacional Laguna Lachuá (PNLL) y su Zona de Influencia, Cobán, Alta Verapaz. Primera Fase”. Financiado por la Unión Internacional Para la Conservación de La Naturaleza – UICN- con el apoyo del Instituto Nacional de Bosques –INAB- y el Programa para Monitoreo de la Eco-región Lachuá –PIMEL- . La actividad principal de Servicio consistió en colectar y determinar los macroinvertebrados presentes en los Ríos Lachuá, Tzetoc y Peyán. Aunque también se realizaron actividades que tenían como objetivo el funcionamiento de la Estación Biológica Santa Lucía Lachuá y de PIMEL.
3.1 Administración de la Estación Biológica Santa Lucía Lachuá
La estación biológica Santa Lucía Lachuá es actualmente la sede regional de PIMEL y además contraparte de investigaciones que se realizan el área. La estación no cuenta con personal de planta que realice las actividades de administración de la estación, lo cual hace necesario que los estudiantes de EPS y los demás usuarios de la estación apoyen en el mantenimiento y cuidado de la estación para su adecuado funcionamiento. Dentro de estas actividades se encuentran las actividades de mantenimiento y atención de la Biblioteca
Descripción
Entre las actividades de mantenimiento se realizó limpieza periódica durante los días en que me encontraba en la estación. Y se llevó la basura inorgánica a Cobán. Se contacto y contrato a una persona de la comunidad que realizó el chapeo del terreno que ocupa la estación. También se revisó una viga y el techo, porque se había informado de que esta viga estaba rota y el techo tenía goteras. Se encontró que la viga no estaba quebrada, sino que arqueada por efecto de la humedad y el calor, y el techo no tenía perforaciones.
Durante un periodo de 3 horas de los días en que me encontraba en la estación se atendieron niños, que llegaban a consultar documentos de la biblioteca.
3.2 Colecta y Determinación de Macro invertebrados Acuáticos.
Introducción
El uso de organismos en la evaluación de la calidad de agua ha sido ampliamente utilizado, sin embargo, de todos los grupos que han sido considerados en los monitoreos biológicos de las aguas continentales, los macroinvertebrados bentónicos han sido los más recomendados ( Leiva, 2004; Alba-Tercedor, 1996; Figueroa et al, 1996), lo cual se debe a que ofrecen numerosas ventajas como:
Se encuentran en una amplia distribución, son abundantes y fáciles de colectar.
Su naturaleza sedentaria, que permite un efectivo análisis espacial de los efectos de las perturbaciones a largo plazo.
Presenta ventajas técnicas asociadas a los muestreos cuantitativos y análisis de las muestras, los que pueden ser realizados con equipos simples y relativamente baratos.
La taxonomía de muchos grupos esta bien estudiada.
Los métodos biológicos para determinar la calidad de las aguas, han sido usados en Europa desde principios de siglo, sin embargo, sólo en la década de los 50 se tuvo mayor consideración en las respuestas que ofrecían plantas y animales como evidencia directa de la contaminación. Estos métodos básicamente trabajan sobre la premisa que la tolerancia o nivel de respuesta de los organismos que componen el bentos, difiere según el tipo de contaminante a que han sido expuestos. En algunos índices, la tolerancia de los organismos incluye a la comunidad de macroinvertebrados en términos de presencia y ausencia del taxa, el número o proporción del total de cada taxón o alguna otra medida de abundancia que permita asignar un puntaje individual . Estos cambios u otros a nivel morfológicos,
Objetivo
- Colecta y determinación taxonómica de macroinvertebrados acuáticos presentes de los ríos Tzetoc, Lachuá y Peyan
Descripción
Para la colecta se utilizaron redes en “D”, donde una muestra consistio de un minuto de arrastre. De la misma forma se colocarón colonizadores de sustrato artificial, las cuales se construyeron según McCafferty, 1981, y se colocaron en las estaciones de colecta por un mes. Para la utilización de estos se siguió la metodología según Edwards, et.al., 1998 y McCafferty, 1981.
Las colectas se realizaron una vez al mes durante una semana en todos los puntos de muestreo. Cada muestra de las redes “D” y de los colonizadores de sustrato artificial se colocó en botes con alcohol al 85 % (v/v) para luego ser trasladados a un laboratorio en el edificio T-10 en la Escuela de Biología donde se procedió a la extracción de los especimenes colectados de entre el sustrato. Los especimenes colectados se determinaron hasta el nivel taxonómico posible y se almacenaron en contenedores debidamente rotulados que posteriormente se depositarán en las colecciones del Museo de Historia Natural de la Universidad de San Carlos de Guatemala.
Resultados
Las colectas se llevaron a cabo entre los meses de marzo a junio. La primera semana de cada mes. Luego se determinaron los especímenes colectados con ayuda de las claves taxonómicas presentes en Merritt y Cummits (1996), Edmunds y colaboradores (1976). La mayor parte de especímenes colectados pertenecen a los ordenes Tricoptera, Ephemeroptera, Plecoptera, Díptera, Gateropoda y Coleoptera (Anexo 1 pág. 14; Anexo 2,
pág. 15 ).
Durante el periodo en que se realizó dicha actividad se revisaron y determinaron los especimenes de más de 64 muestras.
4. ACTIVIDADES DE DOCENCIA
Dentro de los aspectos específicos del Programa Universitario de EPS la docencia es una de las líneas de extensión que debe cumplir la Universidad de San Carlos de Guatemala. También se puede tener la docencia como una forma de difusión de resultados y experiencias.
Es por esto que la docencia que se desarrollo en gran medida como difusión del uso y aplicaciones de los macroinvertebrados acuáticos como indicadores biológicos.
4.1 Conferencia Los Artrópodos con Relación a Humedales
Objetivos:
- Difundir el uso de macroinvertebrados acuáticos como un método alternativo para la evaluación de la calidad de hábitat de los cuerpos de agua.
Descripción:
Se trataron los siguientes temas:
- Breve historia del uso de macroinvertebrados acuáticos como indicadores de calidad de agua.
- Clasificación de los indicadores, y división de indicadores positivos y negativos. - Índices de calidad de hábitat desarrollados.
- Ejemplos de estudios realizados.
Resultados:
Se impartió la conferencia cubriendo los temas descritos anteriormente el 27 de febrero del presente. En esta se generó una discusión sobre el uso de macro invertebrados acuáticos como indicadores biológicos y el alcance de los índices de calidad de hábitat existentes.
4.2 Planificación de la practica “Macroinvertebrados acuáticos en el río Tulumajillo” de los estudiantes de Ecología Cuantitativa.
En el área del Rancho, Zacapa, se encuentra el río Tulumajillo. El cual ha sido usado como sitio de experimentos y practicas para estudiantes de biología. Estas prácticas se han desarrollado con el fin de dar información a la población que habita en las márgenes del río. Por lo que la practica debe dar resultados confiables y útiles que permitan realizar recomendaciones sobre el uso de dicho río. Es por esto que el diseño y análisis de los resultados que se obtengan son de gran importancia.
Objetivos:
Plantear un diseño para el muestreo de macroinvertebrados acuáticos que respondan las preguntas planteadas.
Adiestrar a estudiantes de Ecología Cuantitativa en la colecta y determinación de los especimenes recolectados.
Descripción
Se presto apoyo al Lic. Claudio Méndez y a la Bachiller Gabriela Rodríguez, docentes del curso de Ecología Cualitativa, para la redacción de la práctica que incluía antecedentes, una hipótesis o pregunta y un diseño experimental.
Luego se les explico a los grupos que grupos de taxa podrían colectar y como se determinan, cuales son las características diagnosticas para cada grupo.
Resultados
Se redactó la práctica y el diseño de las colectas para que los estudiantes pudieran evaluar como las perturbaciones influyen en la composición de las comunidades de
macroinvertebrados acuáticos (Anexo 5, pág. 18).
La colecta se realizó en el mes de marzo, donde se apoyó en la colecta y separación de los especímenes colectados.
4.3 CHARLA DE PRESENTACIÓN DEL PROYECTO A LAS COMUNIDADES TZETOC Y SANTA LUCÍA
El proyecto de Investigación en el que me involucre como parte de mis actividades de EPS se vio necesitado de realizar un taller donde se presentaran los objetivos y alcances del proyecto hacia las comunidades que están adyacentes al área de estudio. En base ha esto se realizo un taller en las Comunidades Río Tzetoc y Santa Lucía Lachuá.
Objetivo
Difundir los objetivos, actividades y resultados del proyecto de investigación en las comunidades Santa Lucía Lachuá y Río Tzetoc.
Descripción
Se hizo una revisión bibliográfica y se elaboró una presentación con imágenes y gráficos que se relacionan con el tema de la charla. Se hizo una reunión con la persona que coordina los talleres, se revisaron los documentos y la presentación para adecuarla al nivel del público.
Resultados
Se generó una presentación donde se condensaba los objetivos y resultados esperados del proyecto.
Se concertó una la fecha del 11 de junio para realizar el taller con los Consejos Comunitarios de Desarrollo (COCODES) para realizar la charla.
La charla se llevó a cabo en la comunidad de Río Tzetoc a las 14:00 horas. Y a las 17:00 horas en la Comunidad de Santa Lucía. Con la realización de estás conferencias se notó que las comunidades se han dado cuenta del cambio de las condiciones de los ríos de la región por los diferentes cambios que se han introducido, como es la tala que se realizo en la ribera del río Tzetoc, o
