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Biología Acuática, Nº 21, 200331

APLICACIÓN DE ÍNDICES BIÓTICOS EN LAEVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA

EN SISTEMAS LÓTICOS DE LA LLANURAPAMPEANA ARGENTINA A PARTIR DELEMPLEO DE DIATOMEAS

MAGDALENA LICURSI & NORA GÓMEZ

INTRODUCCIÓN

El análisis de la estructura y funcionamientodel complejo biológico que coloniza sustratosduros como rocas o sedimentos de distinta

granulometría del lecho del río resulta de sumointerés para interpretar tanto el balance energé-tico fluvial como la calidad del agua entre otrosaspectos. Las bacterias y hongos forman un en-tramado con las algas, esta matriz está consti-tuida por polisacáridos hidratados con propie-dades semejantes a un gel y en cuyo seno semovilizan protozoos y pequeños invertebrados.El espesor de esta capa puede variar entre 100micrones y unos pocos milímetros. Al conjuntode este complejo constituido por autótrofos y

heterótrofos se lo denomina biofilm; por su ac-tividad, éste último, constituye un verdaderomicrosistema que procesa los materiales disuel-tos y utilizan la energía solar (Sabater et al.,

1993). Dentro del biofilm las diatomeas son losorganismos autótrofos más abundantes, coloni-zando rocas (epilíton), arena (episamon), limo-arcillas (epipelon) plantas (epifiton). Las diato-meas son algas unicelulares que presentan una

pared celular fuertemente silicificada, divididaen dos mitades que encajan una sobre la otra, ala externa se la denomina epiteca y a la internahipoteca, las que en conjunto constituyen elfrústulo. Este último presenta una gran varie-dad de ornamentaciones que se emplean parasu determinación sistemática.

Las diatomeas han sido incluidas en los es-tudios de calidad del agua desde 1908 con lasinvestigaciones de Kolkwitz & Marsson (1908).Después de las investigaciones realizadas por

Patrick (1949, 1957, 1964) numerosos trabajosrealizados con diatomeas bentónicas se lleva-ron a cabo con el fin de evaluar la calidad delagua, existiendo una extensa bibliografía. Al-

ABSTRACTDiatoms are useful ecological indicators because they are found in abundance in most lotic ecosystems.The use of diatoms as indicators of the quality of river waters is widely accepted based on the factthat all diatom species have optima with respect to their tolerance for environmental conditionssuch as nutrients, organic pollution, pH, etc. Moreover diatoms are indicators of pollution in shortterm compared with other groups eg. macroinvertebrates. The rivers and streams of the Pampean

plain, in Buenos Aires Province, are subjected to different human impacts . The most importantstresses on rivers and streams in the Pampean plain are organic enrichments (discharge of insufficiently treated sewage), nutrients, heavy metals, pathogenic agents, pesticides, herbicidesand physical changes produced by dredging and canalisation. The bottom substrate is mostlycomposed of slime-clay with low proportions of gravel and sand; in consequence, the epipelon isthe most represented benthic community and suitable for biomonitoring purposes because it allowsfor comparing similar substrates along the rivers and streams. The aim of this study is to summarise

the most common methodologies used in biomonitoring with diatoms and the application of bioticindices (diversity and pollution indices) in the evaluation of water quality of rivers and streamsfrom the Pampean plain.

Key Words: Diatoms, indicators, benthos, water quality, lotic ecosystems.

I SSN 0326-1638- Instituto de Limnología “Dr. Raúl A. Ringuelet”

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gunos de éstos clasificaron las diatomeas deacuerdo a su tolerancia a la polución de carác-ter industrial y doméstico (Lange Bertalot, 1978;1979; Sladecek, 1973; 1984; Kobayashi &

Mayama, 1982); otros analizaron la composi-ción y diversidad específica en relación a gra-dientes de polución (Descy, 1979; Descy & Cos-te, 1990; 1991; Schoeman, 1976; Lobo et al.,1995; Sabater & Sabater, 1988; Sabater et al.,1987; Katoh, 1991; Whitton et al ., 1991;Whitton & Rott, 1996; Prygiel et al., 1999 yStevenson & Bahls, 1999).

El uso de las diatomeas en la evaluación dela calidad del agua se sustenta en las siguientesventajas:

– la ocurrencia universal de las diatomeasen los ecosistemas acuáticos;

– el muestreo de las mismas resulta rápidoy fácil;

– las diatomeas son sensibles a los cambiosen la calidad del agua;

– sus ciclos de vida son rápidos siendo ca- paces de colonizar sustratos rápidamen-te y reaccionar con celeridad a las per-turbaciones ambientales;

– las técnicas de recuento son rápidas; – el número de células por unidad de área

es conspicuo; – los requerimientos ecológicos de las diato-

meas son en algunos casos mejor cono-cidos que de otros grupos de organis-mos que habitan los ríos;

– el número de especies requeridas para de-terminar la calidad del agua se reducea unos pocos taxa, que no exceden los50 y que reúnen rápidamente más del

80% de las diatomeas de una muestra,en las cuencas pampeanas.

En Argentina el empleo de las diatomeas bentónicas como indicadoras de la calidad delagua cuenta con escasos antecedentes: Gómez,1998, 1999; Gómez y Licursi, 2001; Licursi &Gómez, 2002; Tangorra et al.,1998; Graça et al , 2002; Hualde et al ., (en prensa). Esta escasainformación contrasta con las extensas redeshidrográficas con las que cuenta nuestro país.

Los sistemas lóticos de la llanura pampeana, pertenecientes a la provincia de Buenos Airesson unos de los más afectados debido a la pre-

sión ejercida por una intensa actividad antro- pogénica, acompañada muchas veces por la fal-ta de una planificación adecuada en la explota-ción de los recursos. Las prácticas agrícolo-ga-

naderas, las actividades industriales y en algu-nos casos la deficiente infraestructura sanitariade la población genera que muchos de estosecosistemas acuáticos se hallen en un estado denotable deterioro. De lo expresado se despren-de la necesidad de establecer el «status» eco-lógico actual de los mismos e implementar técni-cas de biomonitoreo.

La combinación de diversos índices bióticosobtenidos a partir de distintos organismos re-sulta interesante y recomendable, ya que sumi-

nistra información complementaria, siendo lasdiatomeas indicadoras de polución a corto tér-mino comparadas con los macroinvertebrados.

En esta publicación desarrollaremos la apli-cación de algunas de las metodologías emplea-das en el monitoreo de ríos y arroyos bonaeren-ses a partir del empleo de diatomeas que inte-gran los biofilms que recubren sustratos natu-rales de las cuencas.

ÁREA DE ESTUDIOEl área de estudio en la que se realizaron las

investigaciones incluye los sistemas lóticos ubi-cados en el Este de la provincia de Buenos Aires,entre los 34º 51´- 37º 59´ S y 57º 21´- 59º 08´ O(Figura 1). Sólo una superficie muy reducida deesta área es ocupada por sierras que escasamen-te superan los 500 m.s.n.m, pertenecientes al sis-tema serrano de Tandilia. Las pendientes estánen el orden de aproximadamente 10 –3 m. km –1 o

levemente inferiores (Sala et al., 1983).Los ríos y arroyos estudiados presentan dostipos de nacientes:

a- localizadas en las Sierras de Tandil, en lasque el agua subterránea fluye a través de rocasde basamento b- ubicadas en la llanura, donde el agua freáticafluye hacia la superficie a través de sedimentosconformados por limos, arenas y arcillas condistinto grado de compactación pertenecientes

a depósitos conocidos como “Pampeano” y“Postpampeano”.

En general en los arroyos y ríos de la plani-

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cie las superficies tributarias no están bien defi-nidas, el tipo de drenaje se asemeja a un siste-ma semidesértico pese a tratarse de una llanurahúmeda, presentando una alta frecuencia de

meandros. La estructura de disipación o de escu-rrimiento es anárquica. El diseño es de tipo den-drítico y rara vez supera el orden cuatro. Enmuchos casos estos sistemas son canalizados ensu cuenca baja con el fin de facilitar su llegadaal Río de la Plata o al mar (Sala et al., 1983).

La descarga de estos sistemas lóticos es fluc-tuante durante el año y según el sistema lóticoconsiderado, por ejemplo el río Matanza-Ria-chuelo tiene una descarga media de 2.89 m3.s-1, pudiendo alcanzar un máximo de 1000 m3.s-1

en tanto que en algunos arroyos, en ciertas opor-tunidades, el agua se estanca. Esto último puedeadvertirse en la cabecera de arroyos como JuanBlanco o Buñirigo que por momentos presen-tan sectores del curso de agua aislados por lap-sos de tiempo variable.

La composición de los lechos de estos ríosy arroyo es principalmente de arcilla, limo, are-na y en menor proporción de gravas (toscas),

Figura 1. Ubicación de las estaciones de muestreo y la calidad del agua estimada a partir del Indice de

Diatomeas Pampeano (IDP). Los códigos de colores representan la calidad del agua del sitio de muestreo:

Calidad muy buena; Buena; Aceptable; Mala; Muy mala.

asimismo en algunos se puede observar irregu-larmente afloramientos de toscas (concrecionesde CO

3Ca), siendo estos últimos los únicos

sustratos duros naturales. La presencia de ma-

teria orgánica en los mismos es variable depen-diendo del aporte natural de los pastizales cir-cundantes y del que suministra la actividadantrópica.

La presencia de macrófitas es variada y lacobertura irregular. En las orillas de los arro-yos y bañados se presentan juncales deScirpus californicus asociados a Echinodorus, Eryngium, Saggitaria, etc. Otras palustres con-forman pajonales de espadaña, pajonales deScirpus giganteus o bien totorales de Typha

angustifolia o T. latifolia. Entre la vegetaciónsumergida, sobre todo en los arroyos poco pro-fundos, son comunes las algas filamentosascomo las conjugadas, cladoforales y caráceas;Ceratophyllum, Myriophyllum, Potamogetonson vasculares frecuentes en estos sistemaslóticos. Entre las plantas flotantes o arraigadasal fondo son comunes Azolla , lemanaceas, Hydrocotyle, Jussiaea, Hydrocleis, etc.

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MÉTODOS EMPLEADOS EN ELESTUDIO DE LAS DIATOMEASDE LOS BIOFILMS

Como se comentó anteriormente en los ríosy arroyos predominan las fracciones de sedimen-to fino que favorece el desarrollo del epipelon

Figura 2: Muestreo de epipelon en sistemas lóticos pampeanos.

siendo la comunidad fitobentónica dominante.El epilithon y el epifiton son otras alternativas para el biomonitoreo en los sistemas lóticos pampeanos; el primero presenta la dificultad de

estar poco representado y el segundo presentauna distribución heterogénea de hidrófitas quedificulta los estudios comparativos y ademáséstas suelen estar desigualmente distribuidas a

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lo largo de las cuencas.Por lo tanto para los ríos y arroyos pam-

peanos es recomendable el empleo de epipelon.Para la colección de muestras de esta comuni-

dad se emplean aspiradores con una superficiemuestreal de aproximadamente 1 cm2 (Figura 2),que permiten extraer los primeros 5-10 mm de lacapa superficial del sedimento, considerada la porción fotosintéticamente activa.

La profundidad recomendable para la ex-tracción de las muestras es de no menos de 10cm de la superficie del agua (Descy & Coste,1990), evitando las fluctuaciones del nivel quellevan a la incorporación de especies aerófilas.Las muestras cualitativas y cuantitativas se to-

man en distintos puntos de los ríos o arroyos,evitando las zonas remansadas. Las unidadesmuestreales se extraen al menos por quintu- plicado. Una parte del material colectado es fi- jado con formol 4% (v/v) y la otra se conservaviva para examinar el estado fisiológico de lascélulas (movilidad, células vivas y muertas, es-tado de los cloroplastos, etc).

Para facilitar la identificación de las diato-meas es necesario remover el contenido celular,y así llevar a cabo las preparaciones fijas que permiten la observación apropiada para su de-terminación sistemática y recuento. Existen dis-tintas técnicas como por ejemplo la de Barber & Haworth (1981) que consiste en eliminar pri-meramente el fijador agregado a la muestra, posteriormente se le agrega ácido sulfúrico con-centrado y unos cristales de dicromato de potasio; se deja reaccionar por espacio de unos15 a 20 minutos al cabo de los cuales se le adi-ciona agua oxigenada de 100 volúmenes. Se

obtendrá una solución verde claro al final de lareacción. Posteriormente el material es lavado por centrifugación o mediante el empleo de fil-tros de nitrato de celulosa (0.4 µm de poro) has-ta eliminar los reactivos. Otra técnica muy uti-lizada para la eliminación de la materia orgáni-ca es, una vez eliminado el fijador de la mues-tra mediante lavados sucesivos por centrifuga-ción, se agrega a la muestra H

2O

2 en una relación

de una parte de agua oxigenada en 3 partes demuestra. Se deja reposar durante 30 minutos y se

lleva a estufa a 60ºC durante 12 hs. Una vez trans-currido este lapso de tiempo se retiran las mues-tras y se procede al lavado del H

2O

2mediante

centrifugación. Esta última metodología presen-

ta la ventaja de reducir la ruptura del material yser relativamente sencilla de llevar a cabo.

Si las muestras contienen gran cantidad desedimentos finos como limos o arcillas y estos

dificultan la observación microscópica se pue-de utilizar algún producto que produzca la dis-gregación de las arcillas como por ejemplohexametafosfato. Para ello se prepara una solu-ción al 5% y se le agrega a la muestra, hastallevarla a un volumen que puede ser de 300 ml.Se deja la muestra durante 12 hs en un shaker a baja velocidad (el recipiente a utilizar deberáser lo suficientemente grande como para evitar derrames). Posteriormente se procede a la de-cantación de la muestra durante aproximada-

mente 4 hs (dependiendo de la altura del recipiente). Se descarta el sobrenadante, que con-tiene los sedimentos disgregados, evitando la pérdida de material que precipitó. Un último paso consiste en el lavado de los restos de lasolución por centrifugaciones sucesivas de lamuestra.

Con la obtención de los frústulos libres demateria orgánica se procede al montado delmaterial con resinas sintéticas como Naphrax®lo que permite la obtención de preparacionesfijas.

A partir de los preparados obtenidos secuenta un número determinado de frústulos, queen el caso de los sistemas lóticos pampeanos es-tudiados fluctúa entre 300 y 400 valvas. Estasresultan suficientes para obtener una buena re- presentación de las especies que al menos re-únen una numerosidad superior al 5%. A partir de los datos obtenidos se establecen las abun-dancias relativas de los taxa identificados.

MONITOREO CON DIATOMEASEN SISTEMAS LÓTICOSPAMPEANOS

INDICESLos índices bióticos que se emplean corrien-

temente en la evaluación de la calidad del aguase pueden reunir en dos grupos:

1- índices de polución

2- índices de diversidad

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1- Indices de polución

Dentro de este grupo de índices se incluyeel “Déficit de especies de Kothé” (Schwoerbel,1975) que considera el número total de especies,

Figura 3: Algunos taxa de diatomeas agrupados según su tolerancia a la polución de acuerdo la clasificación

de Lange-Bertalot (1979).

el cual decrece de manera sustancial bajo la in-fluencia de contaminación. Sólo el número totalde especies es importante y no de que especie setrate. Aceptando que cada muestra se estudia de

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la misma manera, el déficit de especies se puedecalcular con la siguiente fórmula:

A

1 – A

x

F= . 100 A1

Axes el número de especies del lugar que se esta

evaluando y A1el número de especies de la mues-

tra que se toma como referencia, es decir co-rresponde a la muestra aguas arriba del tramocontaminado. El valor se da en tanto por cientoy fluctúa entre 0%= ningún déficit de especiesy 100%= pérdida total de especies.

El método de Lange-Bertalot (Descy & Cos-

te, 1990), establece especies diferenciadoras yagrupa 90 especies de diatomeas en 3 grupos,indicando cuatro situaciones distintas de saprobiedad. En la Figura 3 se muestran algunos delos taxa que corresponden a los distintos grupos. Este método fue particularmente empleadoen Europa central.

El índice de “Sladecek” (S) (Descy & Cos-te, 1990), diseñado para la estimación de la po-lución orgánica, fue también aplicado a siste-mas lóticos pampeanos (Gómez, 1999). Esteíndice, derivado del índice sapróbico de Pantle& Buck (1955) y del método de Zelinka &Marvan (1961) (en Sladecek, 1973), puede va-riar entre 0 y 4, correspondiendo este últimovalor a aguas fuertemente contaminadas.

n

Σ si h

iv

i

i=1 S = n

Σ si hi

i=1

si= valencia sapróbica de la especie (grado de

tolerancia de la especie a la polución orgánica,fluctúa entre 0-4)v

i= valor indicador de la especie fluctúa entre

0-5h

i= abundancia de la especie

Los valores de s y v figuran en tablas (Ta- bla 1).

El índice de Descy (ID) (1979-1980) agru- pa a 106 taxones (especies y variedades) en 5

clases de acuerdo a su relación con el grado decontaminación. La clase 1 se corresponde conlos taxa más resistentes y la 5 con los más sen-sibles. Este índice también le asigna a cada taxón

un valor indicativo que varia entre 1 (para lasformas más ubicuistas) y 3 (para las formasestenoicas de una determinada calidad). Conesta información se calcula el índice

n

Σ A j i

j v

j j=1 ID = n

Σ A

j v

j

j=1

A j= abundancia relativa de la especie (%)

i j= sensibilidad de la especie (varía entre 1-5)

v j= valor indicativo o grado estenoico de la es-

pecie (varia entre 1-3).

El índice adquiere valores de >4.5 sin po-lución, 4,5-4 polución débil, 4-3.5 eutrofizaciónmoderada, 3.5-3 polución moderada o eutro-fización importante, 3-2 polución fuerte, 2-1 polución muy fuerte.

El índice poluto–sensible (IPS) es derivadodel índice de Descy (1979) y se diferencia por los valores adjudicados a las especies en rela-ción a la sensibilidad específica y el valor indi-cador. Además este índice fue diseñado consi-derando más de 5000 taxones. Es un índice re-comendable debido a la gran cantidad de infor-mación que reúne y es ampliamente usado enEuropa.

Otros índices como el método Fabri &Leclerq (1986), método Leclercq & Maquet(1987), método Watanabe (1986), índice gené-rico (Rumeau & Coste, 1988) en Descy & Coste(1990), índice CEE (Descy & Coste, 1990), ín-dice IBD (Indice Biológico de Diatomeas,Prygiel & Coste, 1999) son empleados para laevaluación de la calidad del agua pero, al igualque los índices anteriores, han sido desarrolla-dos para otras latitudes.

El IDP (Indice de Diatomeas Pampeano,

Gómez & Licursi, 2001) fue diseñado con lafinalidad de evaluar la eutrofización y poluciónorgánica de los ríos y arroyos del área pampeana.Este índice regional surge como consecuencia

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P M I C

2 , 5

3

0

0

0 , 7 2

I - I I I

2 , 5

P i n n u l a r i a m i c r o s t a u r o n ( E h r e n b e r g ) C l e v e

P N O D

5

2

0

0

0

0

P i n n u l a r i a n o d o s a ( E h r e n b e r g ) W . S m i t h

P S C A

5

2

5

2

0 , 6 2

I - I I

1 , 7 5

P i n n u l a r i a s u b c a p i t a t a G r e g o r y

P V I R

4

2

0

0

1 , 3 1

I - I I

1 , 7 5

P i n n u l a r i a v i r i d i s ( N i t z s c h ) E h r e n b e r g

P L E V

2

3

0

0

0

0

I - I I

1 , 7 5

P l e u

r o s i r a l a e v i s ( E h r e n b e r g ) C o m p e r e

R S I N

4 , 8

1

0

0

0 - I I

0 , 7 5

R e i m

e r i a s i n u a t a ( G r e g o r y ) K o c i o l e k & S t o e r m e r

R C U R

4

1

4

2

1 , 8 3

0 - I I

1 , 5

R h o

i c o s p h e n i a c u r v a t a ( K ü t z . ) G r u n o w e x . R a b e n h o r s t

R A B B R h o i c o s p h e n i a a b b r e v i a t a ( A g a r d h ) L a n g e - B e r t a l o t

R G B L

5

3

0

0

0

0

I - I I

1 , 2 5

R h o

p a l o d i a g i b b e r u l a ( E h r e n b e r g ) O . M ü l l e r

R B R E

0

0

0

0

I - I I

1 , 2 5

R h o

p a l o d i a b r e b i s s o n i i K r a m m e r

R G I B

5

3

0

0

1 , 4 3

I - I I

1 , 2 5

R h o

p a l o d i a g i b b a ( E h r e n b e r g ) O . M ü l l e r

R M U S

3

3

0

0

0

0

I - I I

1 , 5

R h o

p a l o d i a m u s c u l u s ( K ü t z i n g ) O . M ü l l e r

S T A C

5

2

0

0

1

4

S t a u

r o n e i s a c u t a W . S m i t h

S L I V

0

0

0

0

S t a u

r o n e i s l i v i g n s t o n i i R e i m e r

S P H O

5

3

0

0

1 , 3 2

I I - I I I

2 , 2 5

S t a u

r o n e i s p h o e n i c e n t e r o n ( N i t z s c h ) E h r e n b e r g

S T C U

5

3

0

0

1

4

I

1

S t e n

o p t e r o b i a c u r v u l a ( W . S m i t h ) K r a m m e r

S T M I

4

1

0

0

1 , 5 3

I I - I V

3 , 5

S t e p

h a n o d i s c u s m i n u t u l u s ( K ü t z . ) C l e v e & M o l l e r

S H A N

1 , 8

1

0

0

2 , 7 4

I I - I V

3 , 5

S t e p

h a n o d i s c u s h a n t z s c h i i G r u n o w i n C l e v e & G r u

n o w

S A N G

4

1

3

2

1 , 6 2

I I - I I I

2 , 5

S u r i r e l l a a n g u s t a K ü t z i n g

S B I S

4 , 5

3

5

3

1 , 5 3

I - I I

1 , 2 5

S u r i r e l l a b i s e r i a t a B r e b i s s o n

S B R E

3

2

2

1

1 , 6 2

I - I I I

2

S u r i r e l l a b r e b i s s o n i i K r a m m e r & L a n g e - B e r t a l o t

S G U A

0

0

0

0

S u r i r e l l a g u a t i m a l e n s i s E h r e n b e r g

S L I N

5

2

5

3

1 , 5 3

I - I I

1 , 2 5

S u r i r e l l a l i n e a r i s W . M . S m i t h

S O V I

2

2

2

1

0

0

I I - I I I

2 , 5

S u r i r e l l a o v a l i s B r e b i s s o n

S U R O

5

2

0

0

0

0

S u r i r e l l a r o b u s t a E h r e n b e r g

S R O R

0

0

0

0

S u r i r e l l a r o r a t a F r e n g u e l l i

S S T R

2

3

0

0

0

0

S u r i r e l l a s t r i a t u l a T u r p i n s e n s u S c h m i d t

S U T E

3

3

0

0

1 , 9 2

I - I I

1 , 7 5

S u r i r e l l a t e n e r a G r e g o r y

T H E C

0

0

0

0

T h a l a s s i o s i r a e c c e n t r i c a ( E h r e n b e r g ) C l e v e

T F A U

0

0

0

0

T h a l a s s i o s i r a f a u r i i ( G a s s e ) H a s l e

T F L U

2

2

0

0

2 , 2 4

T h a l a s s i o s i r a f l u v i a t i l i s H u s t e d t

T W E I T h a l a s s i o s i r a w e i s s f l o g i i ( G r u n o w ) F r y x e l l & H a s l e

T H A S

0

0

0

0

I I I

3

T h a l a s s i o s i r a h a s l e a e C a s s i e & D e m p s e y

T H L E

0

0

0

0

T h a l a s s i o s i r a l e p t o p u s ( G r u n o w ) H a s l e & F r y x e l l

T V I S

2 , 2

0

0

0

T h a l a s s i o s i r a v i s u r g i s H u s t e d t

I P S

D

S

C a l i d a d

I D P

N O M B R E A N T I G U O D E L T A X O N

N u e v o

N O M B R E R E C I E N T E D E L T A X O N

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A c r ó n i m o

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V

I

V

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V

a g u a

( C o n t i n u a c i ó n T a b l a 1 )

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de que muchos de los taxa hallados en los siste-mas lóticos estudiados exhibían preferenciasecológicas distintas a las propuestas en los lis-tados de valores indicadores de las especies para

el Hemisferio Norte. Para su desarrollo se ana-lizaron 164 muestras de epipelon (procedentesde 50 sitios de muestreo con distintas proble-máticas ambientales) y su relación con las va-riables físico-químicas. Para esta finalidad acada taxón se le asignó un valor de sensibilidada la polución y eutrofización, teniendo en cuen-ta variables estrechamente relacionadas con laeutrofización y polución orgánica, como amonio,la demanda bioquímica de oxígeno (DBO

5) y el

fósforo reactivo soluble. Estas definieron 5 cla-ses de calidad del agua (Tabla 2). Para su cálculose empleó la siguiente fórmula:

n S I

idp j. A

j j=1 IDP =

n

S A

j

j=1

Iidp

: valor del IDP para la especie (fluctúa entre0 y 4)A

j: abundancia relativa de la especie

Los valores del índice fluctúan entre 0 y 4,

Clases de DBO5

NH4+ – N PO

43- – P

calidaddel agua

0 ≤ 3 ≤ 0.1 ≤ 0.05 I > 3-8 > 0.1-0.5 > 0.05-0.1 II > 8-15 > 0.5-0.9 > 0.1-0.5III > 15-25 > 0.9-2 > 0.5-1IV > 25 > 2 > 1

Tabla 2. Caracterización de las clases de calidad del

agua basadas en NH 4

+ – N, DBO5 y PO

43- –P (mg l -1 )

como descriptores de la eutrofización y polución orgánica.

3 muy mala.A las distintas calidades del agua se les asignancolores para su identificación gráfica en mapas

de calidad del agua y se las relaciona con lasactividades antrópicas más frecuentes en el áreade estudio (Tabla 3).

2- Índices de diversidad

Los índices de diversidad fueron aplicadosen la evaluación de los cambios estructurales dela taxocenosis a consecuencia del impacto que

puede ocasionar la contaminación. Estos índi-ces son particularmente sensibles en los casosde contaminación tóxica ya que la misma afectasingularmente la estructura de la taxocenosis.

Entre los más empleados se encuentra elíndice de Margalef (1958) (Ludwig & Reynolds,1988) representado por la sigla “R” y conocidotambién como de “Riqueza de especies” y el deShannon & Winer “H’” (Shannon & Weaver,1949). Para la obtención de éstos índices se cal-culan las siguientes fórmulas:

S - 1

R1= ln (n)

S: número total de especiesn: número total de individuos observados

S H’= – S [(n

i/n) ln (n

i/n)]

i=1

ni= número de individuos pertenecientes a laespecie S en la muestra

n= número total de individuos en la muestraS= número de especies observadas en la mues-

tra

El índice de Shannon & Winer probable-mente ha sido el más utilizado en ecología decomunidades. Está basado en la teoría de la in-formación y constituye una medida del grado

medio de “incertidumbre” en la predicción dela especie a la que pertenecerá un individuo es-cogido al azar de un conjunto de especies e in-dividuos. Esta “incertumbre” se incrementa amedida que el número de especies aumenta y ladistribución de los individuos entre las especiesllega a balancearse. El índice tiene dos propie-dades que lo han convertido en una medida dela diversidad de especies empleada frecuente-mente: (1) H’= 0 si sólo existe una especie en lamuestra, y (2) H’ es máxima sólo cuando todaslas especies (S) están representadas por el mis-mo número de individuos, lo que significa unadistribución de abundancias perfectamente ba-

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lanceada (Ludwig & Reynolds, 1988).Otro parámetro estructural interesante a te-

ner en cuenta en la evaluación de la calidad delagua es la equitabilidad. El análisis pormenoriza-

do del mismo nos permite reconocer como varíala distribución del número de organismos en fun-ción de las especies existentes en una muestra.Valores de equitabilidad bajos nos indican que pocas especies acaparan la mayoría de los orga-nismos presentes en una muestra. Es conocidala disminución de especies en ambientes impacta-dos por la polución y por lo tanto es esperableque en esos casos se hallen valores bajos deequitabilidad. La fórmula más corrientemente uti-

lizada para su cálculo es la siguiente:

H’ E1=

ln (S)

H’= índice de diversidad (Shanon & Winer)S= número total de especies

Tabla 3 Indice de Diatomeas Pampeano (IDP) y su relación con la calidad del agua y grado de disturbio

antrópico. El código de color identifica las distintas calidades de agua en relación a la eutrofización y

polución orgánica y se utiliza para su representación gráfica en mapas.

RESEÑA SOBRE LA APLICA-CIÓN DE LAS DIATOMEASBENTÓNICAS EN LA EVALUA-

CIÓN DE LA CALIDAD DELAGUA EN SISTEMAS LÓTICOSPAMPEANOS

El primer desafío en emplear la taxocenosisde diatomeas bentónicas en la bioindicación enArgentina surge en 1995 a través de un conve-nio entre el INCHYT-CETUAA-ILPLA dentrodel programa de saneamiento de la cuenca delRío Matanza-Riachuelo. Se trata de un sistema

fuertemente contaminado, que atraviesa nume-rosas localidades entre ellas la ciudad de Bue-nos Aires. Para este estudio se establecieron 23estaciones de muestreo (Figura 4) en las que seextrajeron muestras de macroinvertebrados y lasdiatomeas bentónicas. El objetivo de este rele-vamiento fue obtener una primera aproximacióndel estado biológico de la cuenca antes de co-menzar con las obras de recuperación. Este ríoes impactado en su cuenca alta y media por laactividad generada principalmente por los

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Figura 4. Ubicación de las estaciones de muestreo en la cuenca Matanza-Riachuelo.

frigoríficos y en la cuenca baja por una compleja

descarga de efluentes provenientes de industriasquímicas, de curtiembres, textiles, papeleras ycerealeras entre otras. Los parámetros físicosquímicos marcan esta discontinuidad en el tipode costancia de la cuenca. Aguas abajo de laestación 10 disminuye el oxígeno disuelto y seincrementa la DBO

5 y DQO. Esta tendencia tam-

bién se observó en la conductividad y los sóli-dos disueltos (Figura 5).

Los índices bióticos empleados en este es-tudio fueron los de polución y eutrofización, elMétodo de Lange-Bertalot (Figura 6), el Indicede Sladececk, de Descy, el Déficit de especiesde Kothé (Figura 7) y para advertir cambios es-tructurales los índices de diversidad (Figura 8)

entre otras metodologías (Gómez, 1997, 1999).

Los índices con diatomeas marcaron la dis-continuidad en las características físico-quími-cas a partir de la estación de muestreo 10. Deacuerdo a Gómez (1999) los índices de diversi-dad obtuvieron correlaciones más significativasque los de saprobiedad. Esto refleja la contami-nación tóxica de la cuenca que afecta marca-damente a la estructura de la taxocenosis. Esteestudio nos permitió advertir que la toleranciade algunas especies difería de las propuestas enlos listados para calcular los índices provenien-tes de Europa.

A partir de esta experiencia fue necesarioencarar estudios tendientes a explorar las exi-gencias ecológicas de las diatomeas que pobla-

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Figura 5. Variables físico-químicas medidas en la cuenca Matanza-Riachuelo. a) OD (oxígeno disuelto), DQO

(demanda química de oxígeno) y DBO5 (demanda bioquímica de oxígeno). b) Conductividad y sólidos en suspen-

sión.

Figura 6 . Tolerancia a la polución de las especies de

diatomeas (expresada en porcentaje de abundancia)

en las estaciones de muestreo de la cuenca Matanza-

Riachuelo.

Figura 7 . Indices de polución aplicados a la cuenca

Matanza-Riachuelo: Indice de Sladecek, Indice de

Descy y Déficit de especies (Kothé).

Figura 8. Indices de diversidad aplicados a la cuenca

Matanza-Riachuelo: Diversidad de Shannon & Winer

(H'), Riqueza de especies de Margalef (R) y

Equitabilidad (E).

ban los ecosistemas pampeanos. Así seleccio-namos una serie de sistemas lóticos con distin-tos tipos de nacientes y con diferentes proble-máticas ambientales frecuentes en la Pampa ar-gentina, desde actividad agrícola ganadera hastaurbana e industrial. Se establecieron 30 esta-ciones de muestreo que fueron visitadas estacio-nalmente entre 1997 y 1999. Se obtuvieron datosde campo (conductividad, pH, oxígeno disuelto,

profundidad, velocidad de la corriente, etc), seanalizaron variables físico-químicas (nutrientes,DBO

5, DQO, metales pesados, herbicidas) y se

muestrearon otras comunidades biológicas comomacroinvertebrados e hidrófitas. Estos estudios permitieron establecer espectros de tolerancia delas especies de diatomeas a algunas variablesambientales (Licursi & Gómez, 2002) y tambiéndiseñar el IDP (Indice de Diatomeas Pampeano,Gómez & Licursi, 2001) y obtener una primeraevaluación del estado de eutrofización y polu-

ción orgánica de las cuencas analizadas (Figura1). Esto permitió reconocer que los sistemas quecircundan las ciudades de Buenos Aires y LaPlata son los más comprometidos por aquellos

fenómenos, reuniendo sitios con calidad del aguamala o muy mala asociados a actividad urbana eindustrial. Los de calidad buena y muy buena seubican en las cabeceras de los arroyos serranosde Tandil, con una reducida actividad antrópica.En tanto que los restantes presentan calidad delagua aceptable y se relacionan con una activi-dad agrícolo–ganadera moderada. La confronta-ción del IDP con variables de polución y

eutrofización mostró un mejor grado de signifi-cación que el IPS, ID y el índice de Sladecek

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(Gómez & Licursi, 2001). De acuerdo a los resul-tados alcanzados podemos reconocer que elempleo de las diatomeas epipélicas resulta apro- piado para la evaluación y monitoreo de la cali-

dad del agua de sistemas lóticos carentes desustratos duros. Asimismo la integración de lainformación emergente de la taxocenosis conotros niveles de organización resulta en un inte-resante abordaje del estado biológico de las aguas(Bauer et al ., 2002). Por otro lado el análisis deta-llado de las poblaciones permite advertir la pre-sencia de factores de estrés ambiental (metales pesados, etc) a partir de la observación de defor-maciones de las valvas (Gómez & Licursi, 2003).

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