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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y DEL AMBIENTE
TESIS
“DIVERSIDAD DE MACROINVERTEBRADOS BENTÓNICOS COMO INDICADORES DE CALIDAD DE AGUA, SUB - CUENCA DEL RÍO
SHULLCAS – HUANCAYO”
PRESENTADA POR LOS BACHILLERES:
AVILA CAMARGO, Nastia Denisse QUILCA MENDOZA, Jordy Anderson PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO FORESTAL Y AMBIENTAL HUANCAYO – PERÚ
2021
i ASESOR
DR. RONALD HÉCTOR RÉVOLO ACEVEDO CIP: 51600
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DEDICATORIA
Dedicatoria I
A mis padres Víctor y Justina por el soporte, motor y apoyo incondicional, a mis hermanos por demostrar la unión de familia en estas situaciones de pandemia.
Dedicatoria II
A mi Por tener la paciencia, y por saber que para el estudio no importa los problemas ni la edad.
A mi familia Por su gran esfuerzo y sacrificio, pues sin ellos no lo había logrado.
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AGRADECIMIENTOS
A Dios por otorgarnos el don de la vida, iluminar nuestros caminos para y darnos la fortaleza necesaria que nos permita lograr nuestras metas y objetivos.
A nuestro asesor de tesis Dr. RONALD HÉCTOR RÉVOLO ACEVEDO, por el apoyo brindado en el aspecto moral, por su orientación y paciencia en la asesoría para la elaboración de esta tesis, inculcándonos que el aprendizaje es permanente.
A la Dra. MARÍA CUSTODIO VILLANUEVA Docente de pre y posgrado de la Universidad Nacional del Centro del Perú, coordinadora del laboratorio de aguas de la Universidad Nacional del Centro del Perú, quien nos facilitó el laboratorio de aguas y proporcionó instrumentos, materiales e información para el desarrollo de la tesis.
A los docentes miembros del jurado revisor, Dr. HERNÁN BALTAZAR CASTAÑEDA Y Dra.
DOMINGA GLADYS ZÚÑIGA LÓPEZ.
Al presidente de la Comunidad Campesina de Acopalca por permitirnos el ingreso a los predios de del Área de Conservación Regional Huaytapallana.
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INDICE
ÍNDICE DE TABLAS ... vii
ÍNDICE DE FIGURAS ... ix
RESUMEN ... xi
ABSTRACT ... xii
I. INTRODUCCIÓN ... 1
2.1. Antecedentes ... 3
2.1.1. Antecedentes a nivel internacional ... 3
2.1.2. Antecedentes a nivel nacional... 4
2.1.3. Antecedentes a nivel regional ... 6
2.2. Bases teóricas ... 8
2.2.1. Ecosistemas acuáticos y su fragilidad ... 8
2.2.2. Ecosistemas de agua dulce ... 8
2.2.3. Los ríos ... 9
2.2.4. Laguna ... 9
2.2.5. Los bofedales ... 9
2.2.6. Importancia de los bioindicadores acuáticos ... 10
2.2.7. Importancia de los macroinvertebrados en la calidad de agua ... 11
2.2.8. La calidad del agua y su importancia en la diversidad de macroinvertebrados ... 11
2.2.9. Monitoreo y evaluación de la calidad del agua ... 11
2.2.10. Calidad de agua ... 12
2.2.11. Estándares de calidad de ambiental (ECA) ... 12
2.2.12. Parámetros fisicoquímicos del agua ... 13
2.2.13. Parámetros microbiológicos del agua ... 14
2.2.14. Índices de diversidad ... 15
2.2.15. Índices biológicos ... 16
2.3. Bases conceptuales ... 16
2.3.1. Biodiversidad ... 16
v
2.3.2. Macroinvertebrados acuáticos ... 17
2.3.3. Principales órdenes de los macroinvertebrados comunes ... 18
2.3.4. Bentos ... 18
2.3.5. Bioindicadores o indicadores biológicos ... 19
2.3.6. Índices bióticos ... 19
III. MATERIALES Y MÉTODOs ... 23
3.1. Descripción del área del estudio ... 23
3.1.1. Ubicación geográfica ... 23
3.1.2. Extensión ... 23
3.1.3. Clima ... 24
3.1.4. Ecología ... 24
3.1.5. Hidrografía ... 26
3.2. Materiales y métodos ... 26
3.2.1. Materiales. ... 26
3.2.2. Equipos. ... 27
3.3. Metodología de la investigación ... 27
3.3.1. Tipo y nivel de investigación ... 27
3.3.2. Diseño de investigación ... 28
3.3.3. Técnica e instrumento de recolección de datos... 28
3.3.4. Procedimiento de recolección de datos ... 28
3.3.5. Técnicas de procesamiento y análisis de datos ... 39
IV. RESULTADOS ... 41
4.1. Calidad de agua mediante parámetros fisicoquímicos y microbiológicos según los estándares de calidad de agua (ECA /agua) (2008 y 2017) ... 41
4.2. Comunidad de macroinvertebrados bentónicos a escala espacial y temporal en la sub cuenca del río Shullcas. ... 51
4.3. Calidad del agua según índices bióticos ABI, EPT, BMPW/Col y Shannon ... 55
4.4. Abundancia (N), Diversidad y Riqueza específica (S), de macroinvertebrados bentónicos según época y sector de muestreo. ... 60
V. DISCUSIONES ... 64
vi
VI. CONCLUSIONES ... 75 VII. RECOMENDACIONES ... 77 VIII. referencias BIBLIOGRÁFICAS ... 78
vii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Puntuación de las familias de macroinvertebrados para obtener el Índice Biótico Andino
ABI, según Acosta et al., (2009). ... 20
Tabla 2. Puntuación de las familias de macroinvertebrados para obtener el índice Biological Monitoring Working Party (BMWP/Col), según Roldán, (2003). ... 22
Tabla 3. Técnica e instrumentos de recolección de datos. ... 28
Tabla 4. Ubicación de los puntos de muestreo de la sub - cuenca del río Shullcas de la ciudad de Huancayo. ... 33
Tabla 5. Clasificación de la calidad de agua de acuerdo a los valores de Shannon – Wiener ... 37
Tabla 6. Clasificación de calidad del agua según el índice ABI en el Perú ... 38
Tabla 7. Clasificación de calidad de agua según el índice BMWP/Col. ... 38
Tabla 8. Clasificación de la calidad de agua según el índice EPT. ... 39
Tabla 9 Parámetros microbiológicos del agua evaluados en diferentes sectores y épocas del año en referencia a los límites decretados y especificados en los ECAs 2008 y 2017 ... 41
Tabla 10. Parámetros fisicoquímicos del agua evaluados en diferentes sectores y épocas del año en referencia a los límites decretados y especificados en los ECAs 2008 y 2017. ... 41
Tabla 11. Matriz de correlaciones ... 50
Tabla 12. Taxonomía de macroinvertebrados registrados en ambas épocas (estiaje y lluviosa), en la sub cuenca del río Shullcas. ... 51
Tabla 13. Cantidad de macroinvertebrados registrados en cada sector de monitoreo en ambas épocas (seca y lluviosa). ... 53
Tabla 14. Calidad de agua según ABI – época de estiaje ... 55
Tabla 15. Calidad de agua según ABI - época lluviosa ... 55
Tabla 16. Calidad de agua según EPT – época de estiaje ... 56
Tabla 17. Calidad de agua según EPT – época lluviosa ... 56
Tabla 18. Calidad de agua según BMWP/Col – época de estiaje ... 57
viii
Tabla 19. Calidad de agua según BMWP/Col - época lluviosa ... 57
Tabla 20. Clasificación de la calidad de agua de acuerdo a los valores de Shannon – Wiener– época de estiaje. ... 58
Tabla 21. Clasificación de la calidad de agua de acuerdo a los valores de Shannon – Wiener – época lluviosa. ... 59
Tabla 22. Índices de abundancia de Simpson según al sector y época evaluada. ... 60
Tabla 23. Índice de diversidad de Simpson según al sector y época evaluada. ... 61
Tabla 24. Índices de riqueza de Margalef según sector y tiempo evaluado. ... 62 Tabla 25. Componentes ... ¡Error! Marcador no definido.
ix
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Mapa de ubicación de la sub cuenca del río Shullcas ... 24
Figura 2. Sector alto de la sub - cuenca del río Shullcas ... 29
Figura 3. Sector medio de la sub - cuenca del río Shullcas ... 30
Figura 4. Sector bajo de la sub - cuenca del río Shullcas ... 31
Figura 5. Laguna Chuspicocha ... 32
Figura 6. Bofedal ... 33
Figura 7. Mapa de ubicación de los 15 puntos de muestreo a lo largo de la sub cuenca del río Shullcas ... 34
Figura 8. Niveles de conductividad eléctrica en los sectores de muestreo del área de estudio en ambas épocas (estiaje y lluviosa). ... 43
Figura 9. Niveles de sólidos disueltos totales en los sectores de muestreo del área de estudio en ambas épocas (estiaje y lluviosa). ... 44
Figura 10. Niveles de pH en los sectores de muestreo del área de estudio en ambas épocas (estiaje y lluviosa). ... 45
Figura 11. Niveles de oxígeno disuelto en los sectores de muestreo del área de estudio en ambas épocas (estiaje y lluviosa). ... 45
Figura 12. Niveles de DBO5 en los sectores de muestreo del área de estudio en ambas épocas (estiaje y lluviosa). ... 46
Figura 13. Niveles de temperatura en los sectores de muestreo del área de estudio en ambas épocas (estiaje y lluviosa). ... 47
Figura 14. Biplot del Análisis de componentes principales de los parámetros época seca y lluviosa en los distintos sectores evaluados ... 48
Figura 15. Curva de sedimentación ... 49
Figura 16. Porcentaje de macroinvertebrados capturados por época estiaje y lluviosa ... 52
Figura 17. Riqueza taxonómica de macroinvertebrados según Clase, Orden y Familia en ambas épocas (estiaje y lluviosa) ... 52
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Figura 18. Single Heatmap de los sectores evaluados y familias de especies localizadas en cada sector. ... 54 Figura 19. Índices de diversidad de los sectores y épocas evaluados ... 63 Figura 20. Constancia de registro de macroinvertebrados ... ¡Error! Marcador no definido.
Figura 21. Georreferenciación de los puntos de muestreo de la sub cuenca del río Shullcas.
... ¡Error! Marcador no definido.
Figura 22. Toma de muestras de agua en la laguna Chuspicocha . ¡Error! Marcador no definido.
Figura 23. Toma de muestra de agua en bofedal. ... ¡Error! Marcador no definido.
Figura 24. Toma de muestra de agua a lo largo del río Shullcas. . ¡Error! Marcador no definido.
Figura 25. Etiquetado y almacenamiento de la muestra tomada en cada sector para su
conservación durante el transporte ... ¡Error! Marcador no definido.
Figura 26. Lectura de muestras fisicoquímicas con el multiparametro en el laboratorio de la UNCP. ... ¡Error! Marcador no definido.
Figura 27. Captura de macroinvertebrados bentónicos con la red Surber en laguna. ... ¡Error!
Marcador no definido.
Figura 28. Captura de macroinvertebrados bentónicos con la red Surber en bofedal. ... ¡Error!
Marcador no definido.
Figura 29. Captura de macroinvertebrados bentónicos a lo largo del río Shullcas. ... ¡Error!
Marcador no definido.
Figura 30. Recolección de macroinvertebrados bentónicos con ayuda de pinzas entomológicas ... ¡Error! Marcador no definido.
Figura 31. Identificación delos macroinvertebrados con ayuda del estereoscopio y claves de identificación en el laboratorio de Ciencias Forestales y del Ambiente. ... ¡Error!
Marcador no definido.
Figura 32. Especie identificada perteneciente a la familia Hyalellidae. ...¡Error! Marcador no definido.
Figura 33. Especie identificada perteneciente a la familia Staphylinidae ...¡Error! Marcador no definido.
Figura 34. Especie identificada perteneciente a la familia Hydrobiosidae, ...¡Error! Marcador no definido.
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Figura 35. Especie identificada perteneciente a la familia Leptoceridae ...¡Error! Marcador no definido.
Figura 36. Especie identificada perteneciente a la familia Chironomidae ...¡Error! Marcador no definido.
Figura 37. Vertimiento de aguas residuales al río Shullcas, producto de la actividad psicola.
... ¡Error! Marcador no definido.
Figura 38. Presiones antrópicas a lo largo del sector bajo de la sub - Cuenca del río Shullcas.
... ¡Error! Marcador no definido.
RESUMEN
El objetivo de la investigación fue caracterizar la calidad del agua en la sub - cuenca del río Shullcas, en la provincia de Huancayo mediante el uso de índices bióticos complementados con parámetros químicos y microbiológicos. Se definieron quince puntos de muestreo en cinco sectores en dos tiempos contrastantes (sequía y lluvia) donde se realizó el muestreo de agua para la determinación de oxígeno disuelto, conductividad, sólidos disueltos totales, pH, DBO, temperatura, coliformes y Escherichia coli, y la calidad del agua según ECA /agua. Las muestras de macroinvertebrados bentónicos se recolectaron utilizando una malla Surber de 250 µm de apertura y se analizaron en laboratorio con claves taxonómicos y se determinó el índice de Shannon - Wiener (H '), Indice Biótico Andino (ABI), Biological Monitoring Working Party adaptado a Colombia (BMWP / Col) e índice Ephemeroptera, Plecóptera y Trichoptera (EPT). Los resultados
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de los parámetros evaluados, indican que hay participación de OD, DBO, coliformes y S. coli, especialmente en el sector inferior llegando a no cumplir con la normativa peruana, además se identificaron un total de 2413 macroinvertebrados distribuidos en 7 clases, 14 órdenes y 25 familias, siendo el más diverso y con mayor rango de distribución la orden Díptera en ambas temporadas, por otro lado los índices bióticos evaluaron resultados relevantes sobre la calidad de las aguas del río Shullcas que va de muy buena a critica, finalmente se determinó que el sector alto del río fue la mayor diversidad estimada de macroinvertebrados bentónicos según los índices de riqueza y abundancia. Se concluye que la calidad del agua en el río Shullcas empeora desde la parte alta hacia la parte baja, como resultado de las presiones humanas que influyen significativamente en la diversidad de macroinvertebrados bentónicos.
Palabras claves: macroinvertebrados, diversidad, calidad de agua, índice biótico
ABSTRACT
The objective of the research was to characterize water quality in the sub-basin of the Shullcas River, in the province of Huancayo, using biotic indices complemented with chemical and microbiological parameters. Fifteen sampling points were defined in five sectors in two contrasting times (drought and rain) where water sampling was carried out to determine dissolved oxygen, conductivity, total dissolved solids, pH, BOD, temperature, coliforms and Escherichia coli, and water quality according to ECA/water. The benthic macroinvertebrate samples were collected using a Surber mesh of 250 µm aperture and analyzed in the laboratory with taxonomic keys and the Shannon - Wiener index (H '), Andean Biotic Index (ABI), Biological Monitoring Working Party adapted to Colombia (BMWP / Col) and Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera index (EPT) were determined. The results of the parameters evaluated indicate that there is participation
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of DO, BOD, coliforms and S. coli, especially in the lower sector, which does not comply with Peruvian regulations. In addition, a total of 2413 macroinvertebrates were identified, distributed in 7 classes, 14 orders and 25 families, with the order Diptera being the most diverse and with the widest range of distribution in both seasons, On the other hand, the biotic indexes evaluated relevant results on the water quality of the Shullcas River, which ranges from very good to critical.
Finally, it was determined that the upper sector of the river had the highest estimated diversity of benthic macroinvertebrates according to the richness and abundance indexes. It is concluded that water quality in the Shullcas River worsens from the upper part to the lower part, as a result of human pressures that significantly influence the diversity of benthic macroinvertebrates.
Keywords: macroinvertebrates, diversity, water quality, biotic index
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I. INTRODUCCIÓN
La disminución de los recursos acuáticos es un problema mundial y viene causando preocupación dentro de las sociedades humanas. Debido a este tema existe un interés por proteger los ambientes acuáticos, valorando y contemplando estas progresiones como físicas, químicas y biológicos que nos permitan percibir cómo y cuánto afectan las actividades humanas (Alba- Tercedor, 1996). A finales de la década de los 70, las prácticas y técnicas para la evaluación e investigación de las aguas, se realizaban con métodos químicos, pero no eran tan convincentes debido a que no identificaban cambios críticos en el estado normal de las aguas de los ríos. Por este motivo, se comienza a utilizar técnicas biológicas en el monitoreo de cuerpos hídricos, que a largo plazo han dado grandes resultados, convirtiéndose en una herramienta totalmente significativo en los últimos veinte años Canchapoma, Casas, Palacin, Rojas y Vargas(2016).
El enfoque de diversidad es que las condiciones ambientales se describen por una gran variedad o riqueza, una distribución uniforme de individuos entre las especies y un número de individuos de moderado a alto. En condiciones contaminadas de desechos orgánicos degradables, la comunidad en su mayor parte reacciona con una disminución en la variedad y la equitatividad, con la deficiencia de organismos sensibles, dominando la riqueza de los organismos tolerantes a la contaminación. La reacción a tóxicos no degradables se convierte en una disminución tanto en variedad como en la abundancia, como la eliminación de organismos delicados. Sin embargo, uno de los factores que está conllevando a la deficiencia de los recursos hidrobiológicos y con ello a los macroinvertebrados bentónicos es el deterioro del agua, producto de la contaminación e impactos negativos ocasionados generalmente por el hombre (USAID, 2016).
Los macroinvertebrados bentónicos continentales son organismos que poseen un espacio vital con ciertas condiciones naturales. Los cambios en estas condiciones se verán reflejados en la estructura de las comunidades de estos organismos, ya que mantienen una relación inmediata con
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el clima actual (medio físico) al menos en alguna fase de su ciclo biológico. (Custodio y Chanamé, 2016). La sub - cuenca del río Shullcas, fuente principal de abastecimiento de agua para la ciudad de Huancayo, ha estado constantemente expuesto a diversas perturbaciones provocadas por las actividades humanas, esto genera un impacto clave sobre la composición de los organismos de entorno acuático afectando en la regulación y rectificación de los cauces, la contaminación por materia orgánica y la eutrofización produce cambios en los macroinvertebrados (Roldán y Ramírez, 1992). Se observa que la ciudad de Huancayo se encuentra en desarrollo poblacional donde la calidad del agua se ve influenciada explícitamente e influye en la variedad de macroinvertebrados bentónicos.
Este trabajo de investigación nos permitirá investigar el estado de la naturaleza hídrica (calidad de agua) de la sub - cuenca del río Shullcas a través de indicadores biológicos y ambientales ya que en nuestra región es escaso debido a los pocos estudios en monitoreo con macroinvertebrados bentónicos, por lo que se vuelve ideal esta aplicación en la sub - cuenca del río Shullcas, contando con metodología prácticas y la obtención de equipos sencillos de bajo costo favoreciendo la investigación. En tal sentido la investigación cuyo objetivo general fue: Caracterizar la calidad de agua de la sub - cuenca del río Shullcas en la Provincia de Huancayo mediante el uso de índices bióticos, parámetros fisicoquímicos y microbiológicos y los objetivos específicos fueron:
Caracterizar la calidad de agua mediante parámetros fisicoquímicos: pH, OD, CE, STD, T°, DBO5
y microbiológicos: ST, y Escherichia coli, según los estándares de calidad de agua (ECA / agua).
Caracterizar la comunidad de macroinvertebrados bentónicos a escala espacial y temporal en la sub cuenca del río Shullcas.
Determinar la calidad de agua utilizando índices bióticos de EPT, ABI, BMWP/Col y SHANNON, en la sub cuenca del río Shullcas.
Determinar los índices de diversidad: riqueza, abundancia y diversidad de macroinvertebrados bentónicos según época y sector de muestreo.
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II. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
2.1.Antecedentes
2.1.1. Antecedentes a nivel internacional
Buenaño, Vásquez, Vásquez-Zurita, Parra y Pérez (2018), en su trabajo de investigación titulado
“Macroinvertebrados bentónicas como indicadores de calidad del agua en la cuenca de Pachanlica, Provincia de Tungurahua, Ecuador", evaluaron la naturaleza hídrica (calidad de gua) en el río Pachanlica utilizando índices EPT (Ephemeroptera, Plecóptera y Trichoptera) y BMWP/Col (Biological Monitoring Working Party) y, se realizó en dos etapas de prueba, donde en cada período se completaron seis muestreos. Las especies recolectadas se distinguieron a nivel de orden y familia. Como resultado, se recolectaron una suma de 3023 ejemplares de macroinvertebrados a escala real, de estos, 1669 se recolecto en el transcurso del 2010 y 1354 en el 2011. De acuerdo al indicador de BMWP/Col y EPT las calidades de agua fueron consideradas en condiciones de muy crítica y mala calidad respectivamente. Los autores del trabajo de investigación infieren que los indicadores fisicoquímicos se relacionan con la escases de los macro invertebrados.
López, Huertas, Jaramillo, Calderon y Díaz (2019), investigaron "Macroinvertebrados acuáticos como indicadores de calidad del agua en el río Teusacá, Colombia" en donde se caracterizó en función de los macroinvertebrados a la calidad del agua en el río Teusacá. Cada estación donde se realizó la medición se evaluó lo turbio del agua, el oxígeno disuelto, el Ph, el índice de calidad de agua, los índices de diversidad, y la temperatura. Los resultados indican que, los invertebrados acuáticos son en total una cantidad de 6781 y corresponden a 3 phylum, 5 clases, 11 órdenes, y 21 familias, muestreados durante en el año 2017 durante los meses de julio, septiembre y noviembre.
La medición de la calidad de agua del río Teusacá señala que esta es contaminada. También se encontró que, hay la biodiversidad es baja y predominan los macroinvertebrados reunidos.
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Guinard, Bernal y Ríos (2013), quienes realizaron la investigación titulada "Diversidad y abundancia de macroinvertebrados acuáticos y calidad de agua de las cuencas alta y baja del río Gariche, Provincia de Chirique, Panamá", determinaron si abundan y existe diversidad de macroinvertebrados acuáticos junto a la calidad de agua, para este trabajo, utilizaron cuatro estaciones para monitorear el estado de las aguas, en el sector alto y medio de la sub - cuenca durante la estación seca y lluviosa, encontrando 4964 macroinvertebrados, clasificándose en 50 géneros, 30 familias y 9 órdenes de clase insecta. Se resolvió que la abundancia de estos tenía una variación tanto en conjunto de orden, género y familia en ambas temporadas, con respecto al índice biótico resultó que las cuatro estaciones presentan una calidad de regular a admisible. Las características físicas y químicas tienen valores diferentes tanto en época seca como lluviosa, de acuerdo a los niveles de calidad para las aguas continentales, impactaron en la heterogeneidad de los macroinvertebrados en cada una de los lugares medidos.
González, Ramírez, Meza y Dias (2012), mencionan en su investigación "Diversidad de macroinvertebrados acuáticos y calidad de agua de quebradas abastecedoras del Municipio de Manizales". El propósito planteado fue la comparación de la calidad del agua, la riqueza y los componentes de organismos en lugares donde se abastece agua del municipio de Maizales. El proceso de muestro se desarrolló en las estaciones de antes y después de la represa, una zona no intervenida en tres épocas (seco, intermedio y lluvioso), en la fase de colecta para recopilar las ejemplares de los macroinvertebrados, se usó el procedimiento de la red Surber, creando tres reiteraciones en cada uno de los sustratos; hojarasca, sedimentos y roca. Se realizaron pruebas de parámetros fisicoquímicos in situ y, además, en laboratorios. Las consecuencias de las pruebas arrojaron un total de 12443 individuos en las dos quebradas abastecedoras. Los resultados fácticos mostraron que no existen grandes contrastes entre la riqueza de los macroinvertebrados, por otro lado, se reportaron 72 géneros, presentando una buena calidad de agua en las dos quebradas abastecedoras.
2.1.2. Antecedentes a nivel nacional
Salcedo, Artica y Trama en el 2013 analizaron ''Macroinvertebrados bentónicos como indicadores de la calidad del agua en la microcuenca de San Alberto, Oxapampa, Perú '', donde el objetivo fue evaluar la biodiversidad de macroinvertebrados bentónicos y la calidad ambiental de la microcuenca de San Alberto, en los periodos de abril a junio del 2013. Dicha evaluación se
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realizó en tres zonas (cuenca alta, media y baja) donde se recopilaron especies de macroinvertebrados, así mismo se estimó índices bióticos, por ejemplo, el índice de habitad fluvial (IFH), índice del estado ecológico de los ríos andinos (ECOSTRIAND), índice de vegetación de quebrada andina (QBR-And) e índice biótico andino (ABI) con el apoyo de los datos generalizados de metales en el agua, de nutrientes y fisicoquímicos. Se registraron un total de 47 familias en 123 taxones (55 en la ribera baja, 77 en la cuenca media y 101 en la alta). Se demostró que, el índice ABI es de buena calidad, por ende, hay una buna cantidad de especies en la cuenca media. En la cuenca alta hay una buena condición de habitad fluvial para la vegetación de la ribera del río. Se logró concluir que, hay diferencia entre la calidad de habitad de la ribera y la fluvial. Además, hay una influencia negativa en la calidad del recurso hídrico por parte de los sólidos disueltos, nitratos y la conductividad eléctrica, además de la población de macroinvertebrados bentónicos.
García, (2016), estudió la ''Diversidad de macroinvertebrados bentónicos en el río Chillón ubicado en la ciudad de Lima y su uso como indicadores biológicos'', el propósito fue calcular cuanta variedad de macroinvertebrados bentónicos como indicador de las especies biológicas en el río Chillón a una altura de 2500 a 4850 m.s.n.m. Para la evaluación se seleccionaron 12 lugares para tomar la muestra a lo largo del arroyo, fundamental en dos estaciones, épocas secas (julio de 2014) y lluviosas (enero de 2015). Se registró un listado de 47 taxones de macroinvertebrados, así mismo en esta evaluación se confirma que los ciclos naturales (cambios ambientales) asumen una parte significativa en la distribución de las especies bentónicas y la riqueza de la zona estudiada.
Romero y Tarrillo (2017), ejecutaron la investigación “Evaluación de la calidad del agua utilizando macroinvertebrados bentónicos como indicadores bióticos en la quebrada Chambag, Santa Cruz, Cajamarca”, para este estudio establecieron cinco lugares como muestra con el fin de medir el estado de la calidad del agua, el resultado señala que hay 17 familias y 8 órdenes de macroinvertebrados, en la medida del índice Biótico de Ephemeroptera, Plecóptera y Trichoptera (EPT). Además, hay cinco lugares donde la calidad de agua es pobre, además el índice Biological Monitoring Working Party (BMWP/Col) muestra que hay un cambio respecto al estado de la calidad del agua en cinco lugares donde se realizó la muestra y en relación a los parámetros fisicoquímicos que se evaluaron como caudal, temperatura, pH, conductividad eléctrica, demanda bioquímica de oxígeno y oxígeno disuelto, se determinó que la mayoría se encuentran dentro de los límites de la normatividad peruana.
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Lisboa (2018) realizó el trabajo "Macroinvertebrados acuáticos indicadores de la calidad del agua en el río Chira, Piura" con el propósito de medir la calidad de agua del río Chira mediante las especies de invertebrados acuáticos a través de la muestra cualitativa de valores de ausencia y presencia de estas especies. El período de toma de información fue entre los meses de noviembre- diciembre 217 y Enero-febrero de 2018, a lo largo del río Chira en el territorio de Sullana, donde se evaluaron parámetros fisicoquímicos in situ como temperatura, pH, oxígeno disuelto y conductividad eléctrica, además para la colecta de macroinvertebrados, se aplicó la red de mano 300 µm y la red Surber de 500 µm, logrando distinguir 21 géneros, 19 familias, 12 órdenes, 6 clases y 3 filos, para la evaluación de la calidad de agua en los cuatro estaciones de prueba, se usó el índice BMWP/Col (Biological Monitoring Working Party adaptado para Colombia) donde el estado de las aguas del río Chira, califico como regular con aguas contaminadas.
2.1.3. Antecedentes a nivel regional
Soto (2013), ejecutó la investigación titulada ''Macroinvertebrados como bioindicadores de la calidad del agua en el sub cuenca hidrográfica de Achamayo, Concepción''. Caracterizo y evaluó la calidad del agua de la sub - cuenca hidrográfica del río Achamayo, los macroinvertebrados fueron los bioindicadores, la calidad de agua se determinó a través de índices bióticos, como:
Ephemeroptera, Plecóptera, Trichoptera (EPT), índice biótico de familias (IBF) y Biological Monitoring Working Party (BMWP/Col) y biodiversidad con (Shannon - Wiener, Simpson y Riqueza), y la relación de índices biológicos con parámetros fisicoquímicos. En cuanto a los resultados, el índice Ephemeroptera, Plecóptera, Trichoptera (EPT) demuestro que la calidad del agua fluctúa de "buena a mala", además está firmemente conectada con el índice biótico de familias (IBF) que fue la mejor en determinar la calidad del agua en la investigación, y en cuanto a los macroinvertebrados se encontró la suma de 6 clases, 12 órdenes y 18 familias. En conclusión, hay significancia en la relación de los parámetros fisicoquímicos y los índices biológicos, de acuerdo con el coeficiente de correlación R de Pearson. Además, se considera como bio indicadores a los macroinvertebrados acuáticos.
Canchapoma, Casas, Palacin, Rojas y Vargas (2016), en la investigación ''La biodiversidad de los macroinvertebrados como indicadores de calidad hídrica en los ríos de Junín''. Analizaron la calidad de agua mediante la biodiversidad de los invertebrados en ríos de Junín, en las zonas de Loma Chacachimpa, Añaspuquio y Yaropouquio. Se encontró que hay regular y mala calidad de
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agua, de acuerdo con el índice biótico Ephemeroptera, Plecóptera y Trichoptera (EPT) en los tres destinos examinados y como lo indica índice biológico de familias (IBF) perfeccionada por Hilsenhoff establece que la calidad del agua fluctúa de media a buena, asimismo evaluaron el porcentaje del índice de Ephemeroptera, Plecóptera y Trichoptera (EPT) registrándose que las aguas van de moderadamente limpias hasta limpias en los tres sitios de muestreo.
Custodio y Chanamé (2016), en su investigación “Análisis de la biodiversidad de macroinvertebrados bentónicos del río Cunas mediante indicadores ambientales, Junín - Perú".
Investigaron la condición de la biodiversidad de macroinvertebrados en el río Cunas con la ayuda de indicadores ambientales en tres estaciones de inspección según dos períodos diferenciados y los valores del conjunto de valores de la presión antrópica a través de la medición de la carga de la demanda de bioquímica de oxígeno aportado por aguas residuales. Para lo cual recolectaron muestras de agua para la determinación de fosfatos, nitratos y coliformes termotolerantes, para la colecta de macroinvertebrados bentónicos utilizaron la red Surber con malla de 250 µm de apertura.
Correspondiente a los resultados se infiere que los indicadores fisicoquímicos y bacteriológicos mostraron diferencias significativas para temperatura, conductividad y sólidos disueltos, por otro lado, en los macroinvertebrados, se distinguió un total de 4 phyla, 7 clases, 12 órdenes y 26 familias. Concluyendo que las descargas de aguas residuales de las actividades pecuarias y urbanas son factores críticos con respecto a la variedad de macroinvertebrados, así mismo los indicadores fisicoquímicos y bacteriológicos de la calidad del agua evaluados según época y sector de muestreo están en el alcance de las pautas dentro los rangos de los estándares de calidad ambiental (ECA / agua ) para aguas de ríos de sierra y correspondientes a macroinvertebrados bentónicos si presentaron diferencias significativas en riqueza, abundancia y diversidad según sector y época de muestreo.
Bullon (2016) desarrolló la investigación ‘' Macroinvertebrados acuáticos como indicadores de la calidad del agua en la cuenca del Perene, Chanchamayo'' con el propósito de determinar la calidad del agua mediante índices biológicos y los indicadores fisicoquímicos. De acuerdo con los lugares contaminados, se establecieron 9 puntos de monitoreo para el muestreo de parámetros fisicoquímicos y el Estándar de Calidad Ambiental (ECA/agua) para la medición de la calidad del agua. La recolección de las especies fue mediante la red Surber y a través de los indicadores de Shannon - Wiener (H), índice biótico de familias (IBF), indice Biological Monitoring Working
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Party adaptado a Colombia (BMWP/Col) y el índice Ephemeroptera, Plecóptera y Trichoptera (EPT). Se encontró que, hay afectaciones de coliformes termotolerantes y solidos suspendidos hacia los parámetros fisicoquímicos. Asimismo, la población de macroinvertebradis asciende a 456 individuos. Se concluyó que, los sólidos suspendidos y las afectaciones de coliformes termotolerantes estan por ensima de los limites aceptados, los índices bióticos mostraron cierta similitud, no obstante, hubo algunas variaciones en los resultados de los índices biológicos con los fisicoquímicos.
2.2.Bases teóricas
2.2.1. Ecosistemas acuáticos y su fragilidad
Los medios acuáticos revelan el grado de cambio y de resistencia , gracias a que pasan por alteraciones en sus propiedades ocasionado por diversas variaciones climáticas (Sánchez, 2008).Como principal causante de daños que se genera a estas variaciones del medio ambiente es la sobreexplotación de las extensiones de agua, el mal depósito de los desperdicios biodegradables y degradables ,por ultimo con mucho mayor riesgo ecológico es la inclusión de especies que se hallan condicionadas a un ámbito geográfico por el riesgo de daño a las especies de ser depredadas.
(Vicuña, Amor y Escudero, 1983).
2.2.2. Ecosistemas de agua dulce
El sistemas biológicos de las aguas continentales es el ambiente básico para una extraordinaria variedad de especies (microorganismos, insectos, plantas, etc.), además de brindar diferentes ventajas a la sociedad (Bucher, Castro y Floris, 1997). Por otra parte, Vicuña, Amor y Escudero, (1983) mencionan que existe dos sistemas, llamados: lotico (término que alude a las corrientes de agua) y lenticas (líquidos detenidos), que son las laguna y pantanos
a. Ecosistemas acuáticos loticos
Pezo (2018) hace referencia a que los ecosistemas ribereños es un sistema biológico de agua dulce con la inclusión de ecosistemas bióticas ya que incluye los seres vivos también los sucesos abióticos como (físicas y químicas). Asimismo, las corrientes varían de diferente manera, desde el manantial hasta los extraordinarios cursos de agua con vertiente de significante amplitud.
De acuerdo a lo mencionado se conoce que poseen medidas diferentes al resto ya que por ello existe una conexión e influencia a los extremos de ríos u arroyos ,como consecuencia existen
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alteraciones medioambientales alterando sedimentos y evitando el proceso de fotosíntesis debido a la turbiedad de las aguas (Grossman, 2008).
b. Ecosistemas acuáticos lenticos
Grossman (2008) refiere que son aguas estancadas ya sea naturalmente o artificialmente, por otro lado, Pezo (2018) da a conocer que son cuerpos de agua que permanecerán en un solo lugar como ejemplo : pantanos , lagunas y lagos
2.2.3. Los ríos
Es un medio ambiente acuático que tiene como divergencia por la continuidad y fluido rápido de sus corrientes, creando ambientes adecuadas para el medio ambiente y sucesiones ecológicas (Roldán y Ramírez, 1992).
Para Vicuña, Amor y Escudero (1983), el rio es un sistema fluvial que posee ciertas características comunes, así como todos los ecosistemas donde la vida se desarrolla en el agua. Por otra parte, es nombrado como fuente superficial ya que permite el consumo del ser humano como también el suministro para las tareas de carácter socioeconómico, estas son elaboradas alrededor del río, causando así daños y disminución de sus aguas causando así el plan de la supervisión para el control de las aguas para prescindir daños a futuro y evitar también el daño en el sistema sanitario publico
2.2.4. Laguna
Las lagunas se caracterizan por ser un depósito ilimitado de agua dulce, a la vez presenta medidas menores que las de un lago (Moreno, 2001).
2.2.5. Los bofedales
Ramsar (1971) caracteriza a los bofedales como sistemas biológicos tanto naturales como artificiales que están permanentemente inundados o temporalmente inundados, ya sea por aguas dulces o salinas, estancadas o corrientes, además incorpora regiones ribereñas, costeras o marinos que no superan los 6 metros de profundidad.
Entonces, el humedal o bofedal viene a hacer un espacio de tierra donde el suelo se empapa de una humedad duradera o de paso, esto depende de la época del año. Asimismo, son significativos como espacio de biodiversidad, donde se crean zonas de desove, reclutamiento de
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macroinvertebrados y peces, así como también áreas de anidación de aves, lo cual brinda servicios ecológicos.
2.2.6. Importancia de los bioindicadores acuáticos
Tenjo y Cárdenas (2015), mencionan que los macroinvertebrados bentónicos nos permiten mostrar cambios y alteraciones en el medio, a corto y largo plazo, dependiendo de los ciclos de vida de estas especies, que pueden ir desde un mes hasta más de un año, dependiendo según la especie. Esto nos faculta para realizar investigaciones cercanas entre el ciclo de existencia y la resistencia según las alteraciones del habitad, de la misma manera el objetivo de los bioindicadores es apoyar a reconocer sucesos causados en su entorno natural, por lo tanto, un organismo será más valiosa como indicador, cuanto menor sea su límite de resistencia o tolerancia (Rosenberg y Resh, 1993).
Álvarez (2009), muestra que estas formas de vida son valoradas un elemento de la cadena alimentaria, esencialmente para los animal acuático, por la presencia de macroinvertebrados acuáticos , los cuales asumen un papel muy importante en el flujo de energía y nutrientes o suplementos, debido a que al terminar su proceso de vida los macroinvertebrados tienen una descomposición y los residuos que deponen son utilizados por los cuerpos acuáticos o floras presentes en el medio ambiente.
2.2.6.1.Ventajas del uso de macroinvertebrados acuáticos como indicadores
Roldan (2003),indica que los motivos por las que los macroinvertebrados se nombran como los que más benefician en la calidad hídrica, se forman de la siguiente manera:
Son proporcionalmente abundantes, extendidos y relativamente fáciles de recolectar..
Son de poca actividad física
Poseen características únicas que los hace ser reconocidos inmediatamente a comparación con otros grupos, como las bacterias ,entre otros.
Según las alteraciones ambientales ellos muestran los efectos en un limite de tiempo.
Facilitan información para deducir efectos acumulativos.
Tienen ciclos de vida prolongada
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Se les visualiza de forma sencilla.
Pueden cultivarse en laboratorio.
Responden rápidamente a los gradientes ambientales.
2.2.7. Importancia de los macroinvertebrados en la calidad de agua
Los macroinvertebrados de agua dulce se suponencomo los que tienen mejores beneficios bioindicadores de la calidad del agua, debido a sus características tantos físicas como internas ,tambien la adaptación a varios factores físico-naturales (Lozano, 2005). Roldán (2003), deduce que un organismo se supone como un mejor indicador de calidad del agua, cuando se encuentra constantemente en un sistema biológico con características definidas y cuando su población es mayor que los demás organismos con las habitan en el mismo entorno.
Carrera y Fierro (2001), advierten que estos seres vivos están siendo manipulados para el el seguimiento biológico por su alta susceptibilidad a sucesos atroces del agua, se ve, familias que soportan las bajas concentraciones de oxígeno disuelto u otras familias que no toleran la baja concentración de oxígeno disuelto entre otros parámetros. Además, donde haya presencia de organismos sensibles en cuerpos de agua, el agua será aceptable , y si no hay organismos sensibles, la calidad del agua será mala.
2.2.8. La calidad del agua y su importancia en la diversidad de macroinvertebrados
Para Roldán (2003), el estado sanitario del agua se ve reflejado en sus condiciones físicas, químicas y microbiológicas, cuando un ambiente acuático se degrada, el nivel de oxígeno en el agua baja, provocando la deficiencia de la flora acuática; esto da como resultado la perdida de la variedad de formas de vida, por ejemplo, los macroinvertebrados la mayoría desarrollan su vida o ciclo biológico en la base del agua que a la falta de oxígeno no llegan a desarrollarse pero si existen algunas familias que se adaptan a vivir en aguas contaminadas.
Se resalta que, un cuerpo de agua que presente excelentes condiciones en cuanto a calidad reflejara una buena composición y estructura biótica, entre ellos los macroinvertebrados bentónicos (Tenjo y Cárdenas, 2015).
2.2.9. Monitoreo y evaluación de la calidad del agua
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Chapman (1996), indica que es la evaluación periódica o continua por la variedad de edificadores, físicos, químicos, orgánicos o a la vez la mezcla en un recurso ácueo, asimismo indica que la observación del líquido ,indica recolección actual de información en ubicaciones estratégicas con periodos usuales, lo cual realizará con la información brindada, el cual permitirá establecer condiciones y tendencias, entre otros.
2.2.10. Calidad de agua
Para, Pezo (2018), son circunstancias en las que se localiza el agua en cuanto a cualidades físicas, químicas y biológicas, en su estado natural o posterior de ser manipulada por el hombre.
La propiedad del agua es la tendencia que muestra hacia su uso, por ejemplo, agua para bebida humana y animal, riego y placer, etc. La calidad se rige por sus propiedades físicas, químicas y biológicas, ya sean naturales o modificadas, en este sentido la naturaleza o calidad del agua depende del uso al que se destine, pues el agua es preciosa cuando no tiene sustancias. o microorganismos no apto para el consumo (Chapman, 1996).
2.2.11. Estándares de calidad de ambiental (ECA)
En el numeral 31.1 del artículo 31 de la Ley General del Medio Ambiente se caracteriza la Norma de Calidad Ambiental (ECA) como la orden que implanta el nivel de concentración o grados de componentes, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos que se encuentran disponibles de el agua, aire o suelo en su estado de toda red coletora , lo que no aborda un peligro crítico para la salud de las personas ni al ambiente en general MINAM, 2017.
Los estándares de calidad ambiental (ECA / agua) se han establecido según lo indicado por su utilización para cada cuerpo de agua. La Autoridad Nacional del Agua es el ente responsable de determinar las diversas variaciones de aguas las clases correspondientes de comparación en lo que respecta a su calidad MINAM, 2017.
En tal sentido para la evaluación de las aguas superficiales, se utilizaron como fuente la categoría 1 "Población y recreacional" y la categoría 3 "Riego de vegetales y bebidas de animales”
(MINAM, 2017).
13 2.2.12. Parámetros fisicoquímicos del agua
Las técnicas fisicoquímicas ayudan a conocer de manera adecuada dicho modelo de contaminación liberada en fragmento, Neumann et al, afirman que la única desventaja en utilizar estos métodos es el elevado costo, pero los resultados que arroja estos análisis es precisa y de corta periodo. Roldán (1988), infiere que las cuantificaciones a los cuales los organismos , es mucho más delicadas son frecuentemente el pH, la conductividad eléctrica, el oxígeno disuelto y la temperatura.
a. pH
Para García (2013), indica que el pH no calcula la comparabilidad de la acidez o la alcalinidad, sin embargo, sin embargo el pH en el agua es una medida que indica la acidez del agua, mientras que un pH superior de 7 indica que es más alcalinidad. La mayoría de las aguas naturales tienen un pH en el rango de 4 y 9, no obstante, un número significativo de ellas tiene un pH ligeramente básico debido a la presencia de carbonatos y bicarbonatos. Se concluye que el pH demasiado ácido puede generar condiciones toxicas (DIGESA, 2008).
b. Conductividad eléctrica
DIGESA (2008), la conductividad se determina como la capacidad del agua para conducir una corriente eléctrica mediante los iones dispersos .
García (2013), mediante su investigación refiere que es la capacidad de un elemento de dirigir corriente. Por otra parte, es una variable que depende de la medida de la sal descompuesta presente en el fluido. Las mezclas homogéneas de sustancia en general son grandes conductores, y los átomos mezclados naturales por la falta de dispersión en soluciones acuosas prácticamente no aportan corriente de corriente (Chapman, 1996).
c. Oxígeno disuelto
Para García (2013), indica que es la suma de oxígeno en el agua, así mismo no es confiable que sea un factor de la contaminación del agua y la capacidad de sustentar la vida vegetal de ese país.
y organismos acuáticos. En términos generales, un nivel más alto de oxígeno disuelto indica una mejor calidad del agua, si el nivel de oxígeno disuelto es demasiado bajo, unas cuantas especies
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acuáticas y varios organismos no podrán desarrollarse. Concluyendo que todo dependerá de la temperatura que tenga..
Diferentes grados pueden variar comúnmente de 0 a 18 secciones por cada millón (ppm), aunque generalmente los cursos de agua y arroyos requieren al menos 5 - 6 ppm para ayudar a soportar una variedad de ecosistema acuatico. Por una parte, algunas investigaciones lógicas proponen que 4 - 5 ppm del oxígeno disuelto es la mínima cantidad que mantendrá a una enorme y diversa población acuática (DIGESA, 2008).
d. Temperatura
Es de vital importancia la temperatura del agua ya que los seres vivos necesitan ciertas condiciones para sobrevivir .Dicha respuesta impacta la conducción de diferentes indicadores de la naturaleza del agua, como su acidez, y entre otros parámetros fisicoquímicos del mencionado (Aznar y Barba, 2000).
e. DBO5
García (2013), la necesidad bioquímica deL O2 es una variable que simboliza los residuos naturales con fácil descomposición , razón por la cual se utiliza con mayor frecuencia para decidir la efectividad del tratamiento de los líquidos residuales, circunstancia que también puede ocurrir cuando ciertas sustancias están disponibles en el agua.
Por otra parte, la demanda bioquímica de oxígeno en su mayor parte se refiere a la materia orgánica, pero no demuestra su composición por la que es muy variada, también se convierte en un indicador de la utilización de oxígeno por microorganismos. En este sentido, la utilización de agua con alto contenido de DBO5 supone un riesgo para el bienestar (DIGESA, 2008).
f. Solidos totales disueltos
DIGESA (2008), alude a la cantidad de los desechos en suspensión que quedan después de que el agua se disipa. también es un parámetro de los minerales dispersos en el modelo del agua posteriormente de la separación de los sólidos en suspensión.
2.2.13. Parámetros microbiológicos del agua
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DIGESA (2008), son un cumulo de actividades encaminadas a desarrollar lo microorganismos actuales en una prueba de agua para decidir su calidad.
a. Coliformes totales
Los coliformes se puede encontrar en el estiércol y en el entorno , como en las aguas potables.
Además, algunas especies casi nunca se encuentran en los excrementos, sin embargo, si aumentan en el agua, este conjunto está formada completamente por los microbios microscópicos Gram negativos anaerobios facultativos y aerobios (DIGESA, 2008). Sigler y Bauder (2015), infieren que es un grupo de bacterias presentes a nuestro alrededor, donde una gran parte de ellos no son un peligro para el bienestar humano. De la misma manera, la E. coli son subgrupos dentro del grupo de coliformes totales que comienzan por estiércol de los animales endotermos.
b. Escherichia coli
Escherichia coli se puede encontrar en plenitud en la defecación de seres humanos y animales, también se encuentran en aguas residuales y medio natural que tuvieron daños medioambientales continua, por ejemplo, de personas, actividades ene la agricultura o de ganados y pájaros silvestres.
Esta bacteria tiene un lugar con la familia Enterobacteriaceae, tiene adicionalmente las enzimas beta-galactosidasa y beta-glucuronidasa (DIGESA, 2008).
Sigler y Bauder (2015), notan que la presencia de Escherichia coli demuestra que el agua se ha presentado al estiércol y existe un peligro inminente para el bienestar humano.
2.2.14. Índices de diversidad
Llamado también términos matemáticos ya que se hace uso de diversos mecanismos ,en primera instancia la estructura de una comunidad en específico ,la suma total de las especies existentes ,la repartición equitativa de especies y familias ,resultando que una comunidad frente a la calidad que se presenta en el entorno ,dicho planteamiento tiene como origen en que los ambientes intactos poseen minerales buenos que benefician a los individuos (Moreno, 2001).
La diversidad de Shannon - Wiener considera 3 componentes; la riqueza, la abundancia y la equidad de las especies (Broker et al., 1998). A pesar de que la utilización de muestras de la variedad a modo de la técnica de vindicación a dejado de ser significativo en los últimos años, gracias a su imposibilidad por reconocer las interrelaciones naturales y taxonómicas que están en
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los seres vivos (Segnini, 2003), no obstante, estas aún se vienen utilizando hasta la actualidad debido a que aún no existen otras técnicas que los reemplacen.
El índice de Simpson se utiliza para cuantificar la biodiversidad de un espacio habitable, donde se ocupa un número caracterizado de animales que habitan en el medio ambiente y su exuberancia relativa, es enfáticamente impactado por el valor de las especies más predominantes, además el índice de Simpson aborda la probabilidad de que dos individuos, dentro de un territorio o habitad elegido al azar, pertenezca a la misma especie (Moreno, 2001).
Moreno (2001), Para evaluar la opulencia objetiva de especies presentes en la comunidad y, al mismo tiempo, es el enfoque más sencillo para cuantificar la biodiversidad de un área, ya que depende de la cantidad de grupos concurrentes, excluyendo el total de importancia.
2.2.15. Índices biológicos
La utilización de los índices biológicos se identifica firmemente con el muestreo de macroinvertebrados que deciden el tipo del agua, esto gracias a las especies que se separaran a causa de problemas medioambientales y luego volver si el problema es resuelto; posteriormente, estas especies son utilizados como muestras de la calidad del agua, así como también para proporcionar datos sobre la contaminación en períodos de tiempo más prolongados (Álvarez y Pérez, 2007).
Por otra parte, Moreno (2001), menciona que es la utilización de especies o en conjunto de especies indicadores, que refleja las condiciones naturales y que estas requieren conjuntos de factores o variables físicas, químicas y biológicas, además se fundamenta la etincion y aumento de especies con varios niveles de riesgo, asimismo, son muestras del impacto de los daños ambientales natural y no organicos, cambios físicos, además proporcionan datos sobre lo que está sucediendo en las condiciones acuáticas tanto en el presente como en un momento específico antes de la tomas de muestras.
2.3.Bases conceptuales
2.3.1. Biodiversidad
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Para Roldán (2003), refiere la diversidad biológica como la variedad de formas de vida que se determinan dentro de un hábitat nativo, esta diversidad de diferentes formas de vida en la tierra incluye a cada uno de los tipos de plantas, animales y microorganismos. En toda comunidad, cada especie satisface una utilidad específica que biológicamente se denomina nicho ecológico. Esta cualidad es central en la presentación de un sistema biológico, ya que la eliminación de un tipo de especie no ocasiona diferencias respecto al conjunto, ya que puede ser inmediatamente suplantado en sus funcionalidades por otra especie.
La biodiversidad viene a ser la variación de las formas de vida que ocupan un lugar determinado, incluyendo tipos de plantas, animales, parásitos y microorganismos (Marín, 2011).
Para la Convention on Biological Diversity (1992), la idea de biodiversidad es la fluctuación de organismo activos de cualquier parte del entorno, incluidos, entre otros, entornos terrenales, entre otros; alcanza captar la variedad o diversidad para cada género, entre especies y de sistemas biológicos.
2.3.2. Macroinvertebrados acuáticos
Son organismos con vida acuática teniendo la posibilidad de ser observados a simple vista, con tamaños mayores de 0,5 mm de largo. Los grupos de phylum principales se encuentran presentes en ríos y lagos por ende son los poríferos, celentéreos, gusanos planos, nematodos, anélidos, moluscos y artrópodos (Roldán, 2003).
Indica también que es un grupo mezclado de especies invertebrados y que visibles a plena observación, al igual que son el origen de energía hacia las especies de mayor tamaño (Roldán y Ramírez, 1992). Por ello se utilizan para el biomonitoreo por su afectación a las alteraciones que están mediando en la estructura poblacional (Roldán, 2003).
Se considera a los artrópodos que poseen un cuerpo mayor a 500 µm. Comprenden el conjunto más arbitrario en ríos, en acepciones se hallan en la zona litoral (Gonzales y Maestre, 2014).
Rueda y Molina (2014), deducen que los macroinvertebrados son animales de mayor volumen de clima continental, además son especies que no poseen vertebras, al mismo tiempo son asombrosos indicadores naturales de la calidad del agua, por su aceptabilidad. a las progresiones o cambios que atraviesa un cuerpo de agua.
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2.3.3. Principales órdenes de los macroinvertebrados comunes a. Ephemeroptera
Las ninfas de Ephemeroptera suelen vivir por lo regular en aguas impecables y muy oxigenadas;
sólo unos pocos tipos de especies parecen oponerse a un grado específico de daño en el medio ambiente y,por lo común , se los considera muestras de una mejor tipo de agua (Roldán, 1988).
b. Plecóptera
Estas habitan en las llamadas aguas lenticas, en aguas oxigenadas, debajo de rocas entre otros elementos , se halló en temas específicos , diversos en ríos de base pedregosa, flujos rápidos y muy limpios situados alrededor de los de 2000 m.s.n.m. en consiguiente , son muestras de aguas muy ricas en nutrientes y oligotróficos (Roldán, 1988).
c. Trichoptera
En ambientes acuáticos, especialmente ríos y arroyos, estos organismos juegan un rol importante tanto en las cadenas alimenticias como en el reciclaje de nutrientes, dada su extrema diversidad y cómo sus larvas se han adaptado a las condiciones dependiendo de las especies dentro de la familia. O el tipo del género. , muy valiosos como indicadores biológicos de la calidad del agua y la salud de los ecosistemas (Springer, 2006).
En su mayoría de los coleópteros acuáticos se localizan en masas de agua que se mueven siempre y aguas estancadas continentales. Los lugares con mayor recurso de minerales son las aguas poco profundas donde a corriente es moderada, aguas cristalinas , con altas fijaciones de O2 y temperatura normal. (Roldán, 1988).
d. Odonatos
Habitan en perforaciones acuaticas, orillas y ríos de corriente lenta y poco profundos, frecuentemente rodeados por una rica vegetación acuática. Existen en aguas ricas en minerales o tranquilamente eutróficas (Roldán, 1988).
2.3.4. Bentos
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Como señalan Gonzales y Maestre (2014), se trata de una comunidad de animales ya sean que no poseen columna vertebral o no, que tiene como característica vivir en la base o en la superficie de cuerpo hídrico.
Para Pezo (2018), se trata de especies con necesidad directa con la parte baja del océano o de aguas subterraneas
Es un conjunto de organismos que se cubren de arena, se aferran a las rocas o las que pasean por la parte inferior del agua. Del mismo modo, los peces que viven contra la base se denominan peces bentónicos (Rueda y Molina, 2014).
2.3.5. Bioindicadores o indicadores biológicos
Es aquel ser vivo muestra cierto ciclo o condición del sistema donde existió, o una vez que se hallen en un ambiente de propiedades y rasgos establecidos y su muestra está en un sistema biológico con propiedades caracterizadas y su población es en tasa superior, o tranquilamente como el resto de los organismo con las que tiene un entorno natural similar, en otras palabras es un organismo que aguanta o muestra una reacción compensadora o tolerante ante una perturbación (Jaramillo, 2002).
La idea de bioindicadores utilizando a la valoración de la particularidad del cuerpo hídrico se caracteriza por: organismos que tiene prerrequisitos específicos correspondientes a uno o varios factores físicos o químicos, mediante que las variaciones de presencia/ausencia, número, morfología o conducta de esa especie específica, muestran cual de los factores físicos y químicos considerados están cerca de sus mínimos de pasividad o resistencia (Rosenberg y Resh, 1993).
Son propiedades de ecosistemas orgánico utilizados para interpretar variables del entorno en el que habita . Por otra parte, las especies indicadores llegan a ser organismos que ayudan a determinar un fenómeno actual o pasada (Carrera y Fierro, 2001).
2.3.6. Índices bióticos
En estos días existen diversos indicadores ambientales , tanto Herbas et al. (2006) como Correa (2000) advierten que los índices bióticos son las principales estrategias para evaluar el tipo de entorno acuáticos, siendo los más utilizados y consecuentemente aplicados en esta investigación son: El Índice Biótico Andino (ABI), el índice Biological Monitoring Working Party adaptado para
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Colombia (BMWP/Col), (Roldán, 2003) y el índice Ephemeroptera, Plecóptera y Trichoptera (EPT) (Carrera y Fierro, 2001).
a. Índice Biótico Andino (ABI)
Como lo indican Acosta et al. (2009) este índice ha sido utilizada para estudios y preparación de Estudios de Impacto Ambiental y aparte de ello a los emprendimientos biológicos, este índice considera los macroinvertebrados bentónicos que ocupan o viven en los ríos altoandinos, encontrados a más de 2000 m.s.n.m y son útiles para decidir el estado en cuanto a la propiedad de las aguas de las unidades de muestreo. El ABI asigna o relega un valor de sensibilidad al daño ambiental a cada familia,por ello cuando se rastrea un número determinado de familias, el último valor de este índice será el monto de los valores de sensibilidad como se observa en la tabla 1 (Rosero y Fossati, 2009).
Por otra parte, Acosta et al. (2009), notan que, para el uso de este índice, se debe realizar muestreos de tipo multihabitad en el campo, donde no se puede hacer el uso de un mismo habitad, con el fin de adquirir una descripción de prácticamente todo el territorio del área de estudio y las pruebas deben continuar hasta que se encuentren nuevas familias.
Tabla 1.
Puntuación de las familias de macroinvertebrados para obtener el Índice Biótico Andino ABI.
21 Fuente: Acosta et al. (2009)
b. Indice de Biological Monitoring Working Party (BMWP/Col)
El índice BMWP/Col es un método simple económicamente rentable, fácil de usar y el tiempo es corto. Las familias de macroinvertebrados se enumeran en 10 conjuntos con relación a una un gradiente de menor a mayor tolerancia a la contaminación y a cada familia se le asigna una puntuación que varía de 10 a 1 (Tabla 2). Con esta técnica de puntuación es factible igualar la realidad relativa entre estaciones de muestreo (Alba-Tercedor, 1996).
Aguirre (2011), indica que las especies con puntuaciones altas son menos tolerantes a la contaminación del agua y menos puntuadas más resistentes a la presencia de contaminantes.
22 Tabla 2.
Puntuación de las familias de macroinvertebrados para obtener el índice Biological Monitoring Working Party (BMWP/Col).
Fuente: Roldan (2003).
c. Índice de Ephemeroptera, Plecóptera y Trichoptera (EPT)
Hace referencia a la usencia o presencia de órdenes Ephemeroptera, Plecoptera y Trichoptera dentro de una comunidad biológica. Generalmente, esta agrupación de insectos es sensibles a la perturbación humana (Avar y Camargo, 2005), de ahí su uso como indicadores en el cálculo del índice.
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III. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1.Descripción del área del estudio
3.1.1. Ubicación geográfica
El área donde se realizó el estudio corresponde a la sub - cuenca del río Shullcas. Políticamente pertenece al Distrito de Huancayo, Provincia de Huancayo y Departamento de Junín. Se ubica entre los puntos 11 ° 57 '; 12 ° 8 '75 ° Sur y 4 ''; 75 ° 14 '' Oeste, con una altitud que va desde los 3190 hasta los 5557 m.s.n.m.
3.1.2. Extensión
El área del río Shullcas en su sub - cuenca es de 232,52 km2, y va desde las lagunas de Lasuntay y Chuspicocha hasta la unión con el río Mantaro, el total de longitud es de 35,8 km. El río Shullcas está compuesto por lagunas a raíz de la desglaciación del nevado Huaytapallana (SENAMHI, 2013).
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Figura 1. Mapa de ubicación de la sub cuenca del río Shullcas
3.1.3. Clima
El área de estudio tiene un clima, húmedo - gélido, con lluvias muy limitadas en los períodos de otoño e invierno. Las precipitaciones varían de 500 mm a 1000 mm anuales y en cuanto a la temperatura promedio anual es de 12,9 °C y la mínima promedio anual de 6,5 °C, por lo tanto, el clima es variado desde la ciudad de Huancayo hasta el nevado Huaytapallana de clima agradable a un clima glacial (SENAMHI, 2013).
3.1.4. Ecología
Según Holdridge (1982) nuestra área de estudio presenta cinco zonas de vida, tales como:
bosque seco-Montano Bajo Tropical (bs-MBT), que van desde 3190 m.s.n.m. hasta 3500 m.s.n.m.
Bosque húmedo-Montanotropical (bh-MT) que van desde 3500 m.s.n.m. 3900 m.s.n.m. páramo muy húmedo-Subalpino Tropical (pmh-SAT) que va desde los 3900 a 4500 m.s.n.m. tundra pluvial-Alpino tropical (tp-AT), que van desde los 4500 m.s.n.m. 4800 m.s.n.m. y Tropical Nival (NT) que van desde los 4800 m.s.n.m. hasta los 5557 m.s.n.m. (USAID, 2016).
25 a. Bosque seco – Montano Bajo Tropical (bs-MBT)
Esta formación ecológica involucra un espacio de 3767,05 ha, que es el 14,42 % de la totalidad.
Se sitúa por debajo de los 3400 m.s.n.m. hasta el nivel del río Mantaro. La temperatura media anual oscila entre 15 °C y 12 °C (USAID, 2016). El relieve plano a moderadamente inclinado en la parte baja del valle y el tipo de clima de este lugar da espacio al desarrollo de la agricultura apoyado con el riego por las escasas lluvias, éntrelos cultivos están el trigo, papa, maíz, haba, arveja y algunas frutas adaptadas al este clima (USAID, 2016)
b. Bosque húmedo – Montano Tropical (bh-MT)
Esta zona comprende un espacio de 4923,56 ha, que ocupa el 18,84 % del área total de la sub - cuenca. Está ubicado entre 3400 y 4000 m.s.n.m. caracterizada el clima predominante es húmedo con unas buenas condiciones para la agricultura. Las lluvias en promedio anual se dan entre 12 °C y 9 °C. El relieve es dominantemente empinado ya que conforma la porción superior de las laderas interandinas. (USAID, 2016) Esta zona de vida comprende la zona de cultivo secano por excelencia, donde se cultivan preferentemente especie nativas de alto beneficio dietético, por ejemplo, Solanum tuberosum (papa), Ullucus tuberosus (olluco), Tropaeolum tuberosum (mashua), Lupinus mutabilis (chocho), Chenopodium quinoa (quinua), Hordeum vulgare (cebada) y Pisum sativum (arveja).
c. Paramo muy húmedo – Subalpino Tropical (pmh-SaT)
El grupo ecológico cubre una superficie de unas 13920,06 hectáreas, lo que representa el 53,28% del área total de la cuenca.Ubicada entre los 3.900 y 4.500 msnm, presenta un clima semihúmedo y frío, con precipitaciones que fluctúan entre 600 y 1.000 mm, dependiendo aproximadamente si se trata de la capa inferior o superior de la formación, y temperaturas entre 6
°C fluctúa entre 3 °C y 3 °C, con temperaturas bajo cero diarias.Las ondulaciones del terreno son generalmente accidentadas, con pendientes pronunciadas a muy pronunciadas que fluctúan entre el 25% y más del 50%.El valor agrícola de esta zona de vida es bajo debido a las bajas temperaturas, pero dentro de esta zona de vida se encuentran los pastos de mejor calidad productiva para el ganado, principalmente ovejas o camellos. (USAID, 2016).
d. Tundra pluvial – Alpino Tropical (tp-AT)
El área estimada es de 2690,64 hectáreas, lo que representa el 10,30% del área total de toda la cuenca. Ubicada a más de 4.500 metros de altitud, el clima se caracteriza por ser ultrahúmedo frío
