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obtenidos en río fueron de 8,62 mg/L y 7,96 mg/L que se asemejan al estudio realizado por (Romero y Tarrillo, 2017) donde el valor máximo fue de 8,02 mg/L y el valor mínimo de 7,45 mg/L cumpliendo exitosamente con la legislación vigente estableciendo un valor de pH adecuado entre 5,5 y 9 para la categoría 1, subcategoría A2 (MINAM, 2017). Por otro lado, se observó que los valores obtenidos en los 5 sectores de muestreo en ambas temporadas tienen una tendencia a la alcalinidad lo cual es apoyado por (Pérez y Rodríguez, 2008) quienes mencionaron que la tendencia del pH hacia la alcalinidad estaría relacionada a las condiciones edáficas por la que atraviesa la corriente, a la actividad agrícola actual y los vertidos de aguas residuales.
Con respecto al oxígeno disuelto (OD) y la demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) algunos sectores evaluados no cumplieron con el ECA / agua tanto para la categoría 1 como para la categoría 3 coincidiendo con el estudio (Ñahuin, 2017), quien registró valores similares de oxígeno disuelto en laguna, Además, en el sector bofedal estos valores oscilaron entre 3,90 mg/L y 4,67 mg/L encontrándose fuera del rango establecido para la categoría 3 "riego de vegetales y bebida de animales", (D1 - riego de vegetales), coincidiendo con (Bullon, 2013). (Aznar y Beard, 2000) hacen mención que el oxígeno disuelto tiene relación directa con la pendiente y la aireación del cauce, los resultados de análisis obtenidos en el río Shullcas en época seca coinciden con los autores, donde los valores más bajos se presentaron en la parte baja de la sub - cuenca, cabe destacar que el oxígeno disuelto es el parámetro más importante en la calidad del agua (García, 2013).
En cuanto a las investigaciones de demanda bioquímica de oxígeno (Custodio y Chanamé, 2016) y (Loayza y Cano, 2015) registraron que para el sector bajo del río, los valores excedieron el rango de la normativa, de la misma manera se pudo observar en este estudio donde hubo un aumento notorio para el sector bajo en época seca, además (Roldán y Ramírez, 1992) indican que en las secciones bajas de una cuenca generalmente la época seca presenta contaminación debido a la alta concentración orgánica e inorgánica. Para la temperatura, se observó que los valores en la época seca mostraron un leve incremento en comparación con la época lluviosa, también hubo un incremento de las partes altas hacia las partes bajas como lo menciona Custodio y Chanamé, (2016) que la temperatura aumenta en sectores bajos debido a que el caudal disminuye y la cobertura vegetal baja debido a la eliminación de la vegetación ribereña, determinan altas temperaturas ambientales y por lo tanto afectan la temperatura del agua. Es de destacar que para este parámetro no existe límite para comparar ante el ECA / agua, esto también lo corroboran
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(Loayza y Cano, 2015) y (Muñoz, 2016). En cuanto a los dos parámetros microbiológicos evaluados a lo largo de la sub - cuenca del río Shullcas como son la Escherichia coli y los Coliformes totales, se encontraron dentro del estándar de calidad de agua para el sector alto en ambas épocas, debido a la ausencia de contaminantes de origen animal coincidentes con (Loayza y Cano, 2015) donde los resultados obtenidos para el sector alto se encontraron dentro de lo permitido debido a que no se evidenció una incidencia de contaminación microbiana de origen animal, sin embargo para el sector bajo de la sub - cuenca los valores superaron ampliamente la normativa, debido a excesivas descargas de efluentes residuales vertidos al río, este mismo comportamiento se refleja en las investigaciones (Custodio y Chanamé, 2016) y Bullon (2016), quienes mencionan que la afectación por coliformes se deriva del desarrollo de actividades antropogénicas.
Con respecto al análisis de componentes principales, se observó que existe una correlación positiva entre los parámetros de conductividad y sólidos totales para Ávila (García y Roses 2015) en su investigación titulada Análisis de componentes principales como herramienta para interrelaciones entre variables fisicoquímicas y biológicas en un ecosistema léntico de Guerrero, México mencionan que el material disuelto y la conductividad, mostraron correlaciones positivas indicando un aumento de sólidos totales disueltos que implica un aumento en la conductividad y salinidad, concordando con nuestros resultados, esto debido a que los sólidos totales y la conductividad eléctrica están estrechamente relacionada, por lo tanto, cuanto mayor es la cantidad de sales disueltas en el agua, mayor es el valor de la conductividad eléctrica (Lisboa, 2018). De manera similar para el sector bajo río existe una correlación positiva entre coliformes totales y Escherichia coli según (Guerrero, 2013), Estos parámetros reflejan el impacto en la cuenca en contacto con la zona urbana.El aumento de materia orgánica puede verse afectado por la descarga puntual de aguas residuales domésticas, que se presenta especialmente en esta época.El monitoreo de la calidad del agua se explica por E. coli.
parámetros revelan alta contaminación fecal (DIGESA, 2008). Como resultado, los parámetros de coliformes totales y E. coli como principales receptores de las descargas de aguas residuales domésticas aumentaron aún más para el sector río abajo.
También existe una correlación negativa entre los parámetros sólidos totales y los parámetros de oxígeno disuelto. Para Ávila, García, y Roses, (2015) la calidad del agua se mantiene dentro de los parámetros reglamentarios, excepto el oxígeno disuelto y los sólidos disueltos totales. El oxígeno disuelto es condicionante para la diversidad y
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abundancia de organismos, pero debe tenerse en cuenta en los ecosistemas lenticos (Álvarez, 2009). Además, la demanda bioquímica de oxígeno presenta una correlación positiva con Escherichia coli de la misma manera que el oxígeno disuelto con potencial de hidrógeno; para (García, 2013) El oxígeno disuelto indica una mejor calidad del agua, y algunos peces y otros organismos no pueden sobrevivir si los niveles de oxígeno disuelto son demasiado bajos. Este indicador depende de la temperatura, ya que el agua más fría contiene más oxígeno que el agua más caliente. Ortega et al., (2010) mencionan que un factor no menos importante que contribuya al cambio en el pH del agua sería la actividad fotosintética (CO2) que ocurre durante el día. El parámetro de temperatura influyó más en toda la cuenca del río Shullcas según (Aznar y Beard, 2000) este indicador influye en el comportamiento de otros indicadores de la calidad del recurso hídrico, como el potencial de hidrógeno, oxígeno disuelto, conductividad eléctrica y otras variables fisicoquímicas, de modo que al disminuir la altura se incrementa la temperatura en toda la sub - cuenca del río Shullcas.
5.2. Caracterización de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos a escala espacial y temporal.
Se recolectaron un total de 2413 individuos de macroinvertebrados en ambas estaciones (estiaje y lluviosa), distribuidos en 7 clases, 14 órdenes y 25 familias a lo largo de la sub - cuenca del río Shullcas, se observó que en la época seca hubo un mayor número de individuos recolectados a diferencia de la época de lluviosa en contraste con los resultados presentados por (Custodio, 2013) y (García, 2016) también infieren que en la época seca los macroinvertebrados tienden a incrementar su población, por otro lado (Romero y Tarrillo, 2017 ) afirman que el aumento del caudal en épocas de avenida provoca una disminución de los macroinvertebrados bentónicos porque son arrastrados al igual que los sedimentos, hojarascas, ramas, etc. que sirven de hábitat a estos organismos.
En ambas temporadas la clase Insecta fue la más representativa registrando 7 órdenes y 18 familias, lo que se asemeja a los estudios de (Lisboa, 2018), (Huaman, 2019) y (Bullon, 2016), también se corrobora establecido por (Roldan, 2003) quien Sostiene que esta clase generalmente constituye entre el 85 % y el 95 % del número total de organismos presentes en los ecosistemas acuáticos debido a su óptimo establecimiento y desarrollo en estos ambientes. Por otra parte, el mayor número de familias encontradas pertenecen al orden Díptera, seguidas de Trichoptera y Ephemeroptera, lo que concuerda con la investigación titulada Análisis de la biodiversidad de macroinvertebrados bentónicos del río Cunas
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mediante indicadores ambientales, en Junín realizado por (Custodio y Chanamé, 2016).
Apoyado por Palma (2013), quien señala que estas órdenes son más representativas en los ecosistemas dulceacuícolas del total de taxa pertenecientes a la clase Insecta.
Las familias registradas durante el estudio con mayor población fueron Hyalellidae seguidas de Centropaguidae con 775 y 713 individuos respectivamente estos resultados no guardan relación con el estudio de (Muñoz, 2016) donde la mayor población estuvo conformada por la familia Chironomidae, pero si coincide con la investigación presentada por (López et al., 2019) y (Buenaño et al., 2018) presentando a la familia Hyalellidae como el grupo más abundante en los períodos de muestreo. Significativamente en el sector de laguna se evidenció la mayor cantidad de individuos de esta familia a diferencia de otros sectores, este resultado no es similar a lo expuesto por (Huaman, 2019) que al realizar el estudio en lagunas Pucush Uclo y Ñahuimpuquio en la Provincia de Chupaca, la familia Physidae fue la más abundante, esta diferencia se debe a que ambas investigaciones se encuentran a diferentes altitudes sobre el nivel del mar como lo menciona (Acosta et al., 2009), que Hyalella es un organismo representativo de zonas de mayor altitud (por encima de los 3500 m.s.n.m.) que son ubicado en ambientes con alta concentración de oxígeno disuelto y bajas temperaturas, condiciones que cumple el sector de muestreo. Por otro lado (Roldan, 2012) sostiene que la zona profunda de los lagos generalmente proporciona condiciones estresantes debido a la falta de oxígeno y la acumulación de gases tóxicos, por lo que la vida silvestre que hay en la mayoría de los casos es poco variada, pero los individuos presentes pueden ser abundantes, contrastando notoriamente con el estudio.
Para el sector bofedal el orden Hemiptera, la familia Corixidae fue predominante en ambas temporadas, por lo que Roldan (1988) menciona que algunas especies de este orden se desarrollan en aguas como lagos, estanques y remansos con abundante vegetación acuática, lo cual es consistente con esta investigación por presentar dichas condiciones mencionadas cabe señalar que aún no existen registros bibliográficos de macroinvertebrados bentónicos como indicadores de la calidad del agua en bofedales.
Para los sectores de río (alto, medio y bajo) las taxas de macroinvertebrados resultaron más diversos en ambas épocas, estos resultados reafirman el estudio (Custodio y Chanamé, 2016), (Salcedo et al., 2013) y (Canchapoma et al., 2016), también Segnini, (2003) menciona que la composición de los macroinvertebrados bentónicos es más diversa en los ambientes lóticos lo cual está influenciado principalmente por la calidad y
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naturaleza mineral del sustrato, esto es corroborado por (Roldan, 2012) quien menciona que en ecosistemas lóticos como ríos, arroyos y quebradas las corrientes rápidas juegan un papel importante en la distribución de macroinvertebrados. La familia con mayor número de individuos registrados en el sector de río en la parte alta, fue Leptophlebiidae de orden Ephemeroptera, en contraste con el estudio (García, 2016) que analizó los macroinvertebrados en la cuenca alta del río Chillón, Lima, destacando este orden de insectos, su importancia como indicadores por su alta sensibilidad a la contaminación del agua con Plecoptera y Trichoptera esto es corroborado por Roldan, (1988), quien menciona que las ninfas de Ephemeroptera suelen vivir en agua dulce, limpia y bien oxigenada; Solo unas pocas especies parecen resistir cierto grado de contaminación, generalmente consideradas como buenos indicadores de la calidad del agua.
En la sección media se observaron mejores taxones de macroinvertebrados en la época seca en comparación con la época lluviosa, por lo que se puede inferir que el aumento del caudal en época de crecidas ocasionó un arrastre de estos organismos, provocando una disminución de la población, como se mencionó. Rueda y Molina (2014) muestran diferencias significativas en los valores de abundancia debido a que a niveles altos de agua (mayores caudales) la bioabundancia en las comunidades de macroinvertebrados es menor, mientras que a niveles bajos de agua (menores caudales) permite recuperar el número de individuos. Sin embargo, algunas familias tienen múltiples tolerancias a las condiciones ambientales y la estacionalidad, como Baetidae, que pueden tolerar un amplio rango de temperaturas y cierto grado de contaminación orgánica (Flowers y Rosa, 2010).
En el sector bajo se puede evidenciar una disminución de taxa de macroinvertebrados, esto se debe a la mala calidad del agua en esta zona producto de la actividad urbana y la agricultura, esto resultado contrasta con la investigación (Bullon, 2016) titulada macroinvertebrados como indicadores de la calidad del agua de la cuenca del río Perene, Chanchamayo, donde se menciona que el patrón espacial que sigue el número de taxa de macroinvertebrados en las aguas del río Perene es altamente dependiente de la calidad del agua ya que tiene una alta correlación entre la abundancia de comunidades de macroinvertebrados y calidad del agua también Custodio y Chanamé, (2016) reafirma que las descargas de aguas residuales de actividades ganaderas y urbanas son presiones antropogénicas significativas sobre la biodiversidad de macroinvertebrados bentónicos. Sin embargo, la taxa más predominante en estas aguas fue el Chironomidae
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con 122 individuos en ambas temporadas, soportando altos niveles de contaminación, esto se contrasta con (Salcedo G et al., 2013), además de Figueroa, Valdovinos, Araya y Parra (2003) , infieren que Los quironómidos pueden tolerar altas concentraciones de carga orgánica y bajas concentraciones de oxígeno, lo que favorece altas tasas reproductivas, algo similar sucedió en (Custodio, 2013), en su estudio, los taxones Ephemera, Ephemera y Trichoptera se redujeron en las aguas de abajo, siendo reemplazados por grupos de dípteros que en su mayoría eran más tolerantes a la contaminación orgánica.
Y en cuanto a los hallazgos de las familias Pyralidae (Lepidoptera) y Muscidae (Diptera) solo se registraron durante la época seca, este es un resultado concuerda con la investigación presentada por (Salcedo et al., 2013), estudio en Oxapampa seguido de (García, 2016), estudio realizado en la cuenca alta del río Chillón, Lima y (López et al., 2019), estudio realizado en el río Teusaca, Colombia, registrando estas familias en la época seca. Diez, (2016) argumenta que dentro del orden Lepidoptera se pueden encontrar especies acuáticas y semiacuáticas cuyos estadios larvarios se desarrollan en el agua e incluso algunas donde incluso los adultos son acuáticos, también menciona que la familia Pyralidae su desarrollo preimaginal se da en el agua. Las especies bentónicas de este orden también pueden utilizarse como bioindicadores porque sus poblaciones responden sensiblemente a los cambios físicos y químicos que ocurren en los cursos de agua (Fernandez y Dominguez, 2001), Bentancur - Viglione y Morelli, (2007), indican que en América del Sur se han registrado siete familias que tienen larvas relacionadas con ecosistemas de agua dulce: Nepticulidae, Coleophoridae, Cosmopterigidae, Noctuidae, Pyralidae, Crambidae, Arctiidae. Roldan, (1988), que apoya a los lepidópteros acuáticos, es quizás el grupo más desconocido del Neotrópico. En cuanto a la familia Muscidae Palma, (2013) argumenta que pocas especies musidos tienen larvas son acuáticas (ya que la mayoría son terrestres) y son principalmente depredadoras de otros Dípteros, esto es corroborado por Rueda y Molina (2014) donde indican que la mayoría de las larvas acuáticas son aparentemente depredadores de larvas de insectos y otros invertebrados, como es el género Limnophora que habita márgenes de arroyos adheridos a superficies de rocas con material orgánico en descomposición y simultáneamente son indicadores de agua oligo - mesotrófica (Roldan, 1988), que es apoyado por (Menjivar, 2010) y (Rojas, Forero y Reinoso, 2018) registrando a este género en las mismas condiciones, por lo que
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la presencia de estas dos familias se basa en sistemas acuáticos de la sub - cuenca del río Shullcas.
5.3. Calidad de agua según los índices bióticos ABI, EPT, BMWP/Col y SHANNON La calidad del agua de ríos, arroyos, lagunas, lagos y humedales actualmente se ve afectada por diversas descargas, como los desechos industriales y domésticos (Morelli y Verdi, 2014) Así, López et al., (2019). Mencionaron que una de las características de los macroinvertebrados es responder a determinadas condiciones ambientales, por lo que en la presente encuesta se aplicó el índice biológico utilizando macroinvertebrados ya que son parte de la forma más eficiente de obtener información sobre la calidad del agua, simple y práctica. (Tercera, 1996).
En cuanto al Índice Biótico Andino - ABI en ambas temporadas, para el sector río (alto, medio y bajo) la calidad del agua fue bajando de muy buena a mala porque en la parte superior se registraron mayor individuos del orden Ephemeroptera y en la parte baja mayor cantidad de Dípteros, lo que concuerda con Romero y Tarrillo, (2017) quienes afirman que los predominios de los órdenes Ephemeroptera y Plecoptera se dan en ambientes en buen estado y el predominio de los órdenes Diptera y Coleoptera se encuentran en lugares de regular a malas condiciones; Asimismo, Roldan (1988) sostiene que los Ephemeropteros son considerados como indicadores ecológicos de buena calidad.
En el caso del sector de lagunas y bofedales en ambas temporadas la calidad de sus aguas resultó de malo a pésimo, este resultado se debe a la ausencia de familias en estos sectores, se destaca que para aplicar este índice biótico se necesita tener una mayor abundancia de familias, según Alvarez y Pérez, (2007) los fondos arenosos albergan pocas especies con pocos individuos de macroinvertebrados, lo cual es consistente con nuestros puntos de muestreo en estos dos sectores. Además, Arce, (2006) menciona que el tipo de hábitat adecuado para la abundancia de macroinvertebrados comprende el tipo de sustrato como grava, piedra, barro, plantas vasculares, algas, etc.
Con respecto al índice Ephemeroptera, Plecóptera, Trichoptera (EPT) en ambos períodos, el sector río (alto, medio y bajo) la calidad del agua bajó de buena a mala contrastando con la investigación de (González et al., 2012), infieren que la calidad del agua empeora desde las partes altas hacia las partes bajas. Roldan (1988), indica que las partes bajas de un río o arroyo generalmente reciben descargas de desechos hospitalarios, comerciales y el uso excesivo de plaguicidas en la agricultura hacen que algunas familias
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de macroinvertebrados no puedan desarrollarse. Además, cabe señalar que este índice solo trabaja con familias de estos órdenes lo que lo hace más confiable (Roldán, 1988).
Álvarez y Pérez, (2007) también señalan que este índice, calcula la calidad del agua en base a la riqueza de Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera, lo que hace que este índice sea sutil y sea más sensible a la detección de perturbaciones. Para el sector laguna y bofedal en ambas temporadas la calidad del agua resultó mala, debido a que no se registró ninguna familia de estas tres órdenes durante el muestreo, estos resultados son similares a las opiniones expresadas por (Carrera y Fierro, 2001), indicando que dentro de estos tres órdenes existen especies mayormente encontradas en los ríos con ciertas condiciones y tienden a disminuir al aumentar el grado de contaminación.
Basado en el índice BMWP/Col. Para ambas épocas para ambos sectores de laguna y bofedal la calidad de agua varía notoriamente de critica a muy crítica, estos resultados no coinciden (Huaman, 2019), donde al aplicar el índice BMWP/Col. en las lagunas de Pucush Uclo y Ñahuimpuquio en la Provincia de Chupaca, la calidad del agua resultó aceptable para ambas lagunas, esta diferencia se debe a la ausencia de familias en los puntos de muestreo por la falta de vegetación ribereña y sustratos en los fondos de dichos sectores, lo cual sostiene Salcedo et al., (2013) que la vegetación de ribera en los lagos, proporciona mayor cantidad de hábitats, fuentes de alimento y refugio para estos organismos, por lo que Palma (2013) menciona, cuanto más diversa es la población de macroinvertebrados en un ecosistema acuático mejor será la calidad de sus aguas.
Para el caso de sector río (alta, media y baja) para ambas temporadas, la calidad del agua fue bajando de buena a crítica, coincidiendo con el estudio (Bullon, 2016) también con (Alvarez Y Pérez, 2007) que inferir que la calidad del agua varía según el grado de perturbación humana, por otro lado la ausencia de macroinvertebrados en el sector bajo es debido a que estas áreas reciben directamente descargas de aguas residuales producto de la industria, el comercio y la zona urbana, sin embargo cabe mencionar que se evidenció la presencia de la familia Chironomidae en mayor cantidad en estas aguas contaminadas, coincidiendo con (Roldan, 2003) quien afirma que Chironomidae se relaciona con su capacidad para tolerar altos grados de contaminación del agua también con (Pezo, 2018) indicando que fisiológicamente puede soportar niveles de contaminación del agua, ya sea en agua corriente o estancada, por lo tanto estos organismos se consideran buenos indicadores de agua de baja calidad.