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Proyecto Cuerpo Académico ITESI-CA-5 Biodiversidad, Biotecnología y Bioprospección
Nombre de proyecto: Estudio ecológico integral de la microcuenca del río Xichú y su
intersección con el río Laja en subcuenca hidrológica del río Santa María de la Reserva de la
Biósfera Sierra Gorda de Guanajuato.
Fecha de inicio: 12 de Agosto de 2013
Fecha estimada de término del proyecto: 11 de Agosto 2014
Disciplina: Biología
Protocolo
Antecedentes
Según información proporcionada por la Comisión Nacional del Agua , y también reportada por la
FAO, la infraestructura de riego en México domina un área de más de 6.3 millones de hectáreas.
Sin embargo, según un reporte de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca
y Alimentación (SAGARPA) la superficie promedio de los últimos 20 años de agricultura de
riego, rebasa apenas los cinco millones de hectáreas, incluyendo segundos cultivos, lo que
conlleva a una sobreexplotación de las cuencas hidrográficas.
Como antecedente principal de nuestro proyecto tenemos los estudios realizados sobre la
sobreexplotación de la Cuenca del Rio La Laja en Guanajuato realizada por Palacios y López
(2007). En el mismo consta que año con año se ha reportado un aumento en las áreas con
infraestructura de riego, como consecuencia de inversiones en la construcción de infraestructura,
lo cual no se nota en las áreas cosechadas bajo riego. Una de las razones de esta falta de
incremento en las áreas regadas es que en muchos casos se construyen obras donde ya no hay agua
disponible; como consecuencia, se afecta a usuarios con derechos establecidos, se aumenta
sobreexplotación de las cuencas y de los acuíferos y va quedando infraestructura de riego sin
utilizar. Como prueba de esta hipótesis se analiza el caso de la cuenca del río La Laja, en el estado
de Guanajuato. También se han realizado estudios similares en otras cuencas del estado como la
Lerma-Chapala y sus subcuencas (Cotler y Priego, 2006) Winckell y Le Page 2006). .
No existe un estudio integral de la subcuenca que pretendemos estudiar. Nosotros pretendemos
realizar un estudio integral que no solo comprenda la parte del estudio de la hidrología de la
subcuenca. Sino que contenga las prospectivas más avanzadas sobre este tipo de estudio. En el
trabajo citado se recogen recomendaciones para futuros estudios de subcuencas y cuencas
hidrográficas que fueron tomadas en cuenta para instrumentar esta propuesta.
Las recomendaciones de un estudio integrado de cuencas hidrográficas en el estado y la región
permitirán aumentar la sinergia entre los programas y proyectos de las instituciones públicas de los
tres niveles de gobierno. Asimismo establecerá un precedente en la instauración de planes de
manejo o planes rectores donde se diseñen estrategias para lograr un desarrollo sustentable. Así
mismo levaría a consolidar r los procesos de evaluación integral y participativa a lo largo del
proceso de gestión de las subcuencas y buscar las formas de gestionar un desarrollo rural
sustentable.
Objetivo general.
Realizar un estudio hidrológico integral de los recursos naturales, acuáticos y terrestres de flora,
fauna, microbiología y servicios ambientales de la microcuenca del río Xichú y su intersección con
el río Laja en la subcuenca hidrológica del río Santa María en la Reserva de la Biósfera de la Sierra
Gorda de Guanajuato.
Objetivos Específicos
1) Identificar el estado ecológico del sistema hidrológico de la microcuenca del río Xichú y su
intersección con el río Laja en subcuenca hidrológica del río Santa María en el estado de
Guanajuato, en base a indicadores hidromorfológicos, microbiológicos y fisicoquímicos así
como al estado de los servicios ambientales en el sitio, señalando los principales tramos de
importancia para la recuperación ambiental.
2) Generar información que amplié y actualice el conocimiento de la riqueza y composición de
la biodiversidad del área de estudio, actualizando los registros y listados florísticos y
faunísticos de grupos taxonómicos relevantes (énfasis en vertebrados asociados a sistemas
hidrológicos).
3) Elaborar mapas de distribución espacial para los grupos de flora y fauna inmersas en el área
de estudio.
4) Obtener información de parámetros e indicadores que permitan contribuir a la Evaluación
del impacto ambiental sobre la biodiversidad estudiada e implementar medidas que
permitan amortiguar el impacto generado y establecer estrategias de Manejo de Ecosistemas
y desarrollo sostenible.
Descripción del problema:
En la región noreste del estado se encuentra la región hidrológica del sistema del río Pánuco en la
denominada Reserva de la Biósfera de la Sierra Gorda de Guanajuato. En la región central de la
cuenca Santa María – Extorax, se encuentra una microcuenca formada por los ríos Xichú, El
Mezquital y La Laja que forman parte importante del río Santa María. La microcuenca es muy
importante porque funciona como zona de recarga de acuíferos por lo que también la diversidad de
flora y fauna que posee es muy diversa, además de que es asentamiento de poblaciones que
dependen estrechamente de los recursos naturales que la región ofrece. Dada la lejanía y limitados
medios de comunicación, los estudios e investigaciones realizados en la región son relativamente
pocos y datan de hace más de 10 años. Ello, no permite conocer en detalle la problemática
ambiental y social de la región. Siendo algunos de los principales problemas ambientales
detectados y priorizados como relevantes dentro de la Reserva de la Biósfera de Sierra Gorda en
su porción hacia el municipio de Xichú, los siguientes: contaminación de los cuerpos de agua
(arroyos, ríos y presas, y pozas de agua), generación de residuos sólidos, aprovechamientos
forestales y de fauna, silvestre, incendios forestales, pérdida de áreas con vocación forestal,
aprovechamiento de recursos no maderables, aprovechamiento de plantas del semidesierto, erosión.
Falta de vigilancia, regulación y aplicación de la normatividad en materia ambiental, así como
carencia de programas de manejo adecuado para la reserva, y de ordenamiento ecológico territorial
por actividades en la región acorde a las necesidades actuales, y enfocado a la solución de la
problemática del sitio. En relación a la preservación, conservación y manejo de los recursos
naturales del área propuesta.
En el caso específico de los cuerpos de agua, estos han presentado un aprovechamiento de riego,
generación de electricidad, piscicultura, dotación de agua potable y actividades recreativas. Sin
embargo, debido a la falta de lluvias abundantes, éstos cuerpos de agua se mantienen en niveles
bajos, llegando a ser alarmante en los meses de sequia. Si desde el punto de vista de captación de
agua la situación es preocupante, en el aspecto ecológico la situación no es más alentadora debido
a la contaminación lo que genera un impacto ambiental que limita el aprovechamiento óptimo de
los cuerpos de agua del estado de Guanajuato.
El impacto sobre la flora y fauna tanto acuática como terrestre de las áreas de influencia puede ser
bastante considerable. Es necesario realizar un estudio integral para establecer las relaciones que
guardan las interacciones de los seres vivos con su medio, a fin de determinar la magnitud del
daño ecológico comparativamente con algunos estudios previos sobre algunos parámetros, y
conocer si las acciones de restauración y conservación han dado algún resultado favorable y es
necesario diseñar nuevos enfoques o estrategias que se puedan sugerir en un plan de manejo
integral.
Por otro lado, los procesos naturales de los sistemas ecológicos brindan una serie de productos,
bienes y servicios que se consideran el capital natural y la base económica ambiental de un área
determinada: país, región, cuenca, subcuenca, microcuenca, destacando entre ellos los servicios
ambientales, ya que estos influyen directamente sobre los aspectos de los recursos naturales que
constituyen las distintas relaciones entre sus componentes principales y el hombre. Los servicios
ambientales son de manera general los beneficios que se obtienen de los recursos naturales: Aire,
Agua, Suelo, Biodiversidad, de manera directa y sin costo, así como también de forma indirecta e
intangible.
En principio los servicios ambientales no tenían hasta hace poco, ningún costo, sin embargo, dado
que, quienes poseen terrenos en áreas donde los servicios ambientales genera sus aspectos, estos, sí,
tienen un costo para ello, como lo es el valor de la preservación de las áreas de bosque, el
mantenimiento a las zonas forestales, los procesos de reforestación, el desarrollo de acciones para
eliminar cárcavas y revertir los procesos erosivos, el costo que significa la realización de la gestión
ante las autoridades del ramo, la inversión en investigación para establecer el estado de
conservación de los recursos del sitio. Todas estas accione, contribuyen a mantener la economía
ambiental del sitio en condiciones productivas: Intercambio de CO2 en O2, captura de CO2,
infiltración de agua a mantos freáticos, que alimentan las ciudades y comunidades del sitio o
región de la cuenca o subcuenca, riqueza de especies silvestres para su conservación y
aprovechamiento, mediante procesos de sustentabilidad, conservación del suelo entre otras.
Ahora bien, se requiere restablecer el orden de recuperación económica por el uso de los servicios
ambientales, por el costo que significa la preservación de los recursos naturales que los generan.
Este valor de uso, se trabaja de manera perversa en un solo sentido: Quien los usa no los paga –
Los paga quien los genera, y por tanto, deja de ser atractivo a quienes tienen poseen terrenos con
abundancia de recursos naturales,, generadores de servicios ambientales.
El enfoque actual de la preservación de los recursos naturales es más integral, se incorpora el
concepto del “pago por servicios ambientales”, qué no es más que, devolverle en su justa medida,
la integración económica que corresponde a quién realiza la acción de mantenerlos en cantidad y
calidad para su óptimo desempeño.
Para obtener este beneficio es necesario identificar en principio, los servicios ambientales que
ofrece el área, establecer el estado en que se encuentran todos y cada uno de ellos y el valor que
tienen como parte del capital ambiental del área, con ello, se establece la modalidad para integrar
el proyecto como MDL (Mecanismo de Desarrollo Limpio),
Los servicios ambientales son esenciales para la sustentación de las relaciones energéticas en los
ecosistemas y por ende, son el sustento de la vida misma de todos los seres que habitamos La
Tierra. No se puede iniciar o realizar un planteamiento de desarrollo económico, si éste, no está
basado en un desarrollo sustentable. El poder económico influye en la toma de decisiones de los
países del orbe, dado que se requiere integrar en una economía balanceada, los tres ejes básicos del
crecimiento actual: Ambiente, Economía y Sociedad. Es en este esquema donde se identifica el
alcance de los servicios ambientales de manera individual y sinérgica.
Dentro de la subcuenca del Río Santa María para el estado de Guanajuato, se identifica la
presencia de los servicios ambientales: Captación e infiltración de agua de lluvia, Captación y
secuestro de carbono forestal, retención y formación de suelo, preservación de la biodiversidad y
conservación de su pul genético, así como también la conservación de su paisaje. De esto, se
requiere garantizar su óptimo funcionamiento, esto es, su permanencia en cantidad y calidad para
la continuidad de la aportación de sus beneficios al ambiente.
Motivación para atenderlo.
La Reserva de la Biósfera es en área representativa cuyo fin es conservar la biodiversidad
representativa de los distintos ecosistemas para asegurar el equilibrio y la continuidad de los
procesos evolutivos y ecológicos y cuyas características no han sido esencialmente modificadas
por la acción del ser humano o que requieran ser preservados y restaurados, en las cuales habitan
especies representativas de la biodiversidad nacional, incluyendo a las consideradas endémicas,
amenazadas o en peligro de extinción. Estas zonas son manejadas bajo el instrumento político con
mayor definición jurídica para la conservación, regulando sus actividades bajo el marco normativo
de la Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente, estando sujetas a regímenes
especiales de protección, conservación, restauración y desarrollo, según categorías establecidas en
la Ley. La importancia que se ha dado en los últimos años al establecimiento tanto de las áreas
naturales protegidas como de las reservas de la biósfera ha contribuido de manera significativa en
la conservación de la biodiversidad y disminuir entre otros aspectos la desforestación, cambio en el
uso del suelo, sobrepastoreo, pérdida del hábitats, etc. En algunos casos, el conocimiento de la
biodiversidad y ecología de los ecosistemas se ha abordado desde múltiples enfoque, sobre todo
aquellos que cuentan con la infraestructura básica para realizar estudios o que se encuentran cerca
o asociados a instituciones de investigación. En otros casos, la lejanía de las áreas de reserva o
protegidas de las instituciones y su difícil acceso hacen que se poco seguimiento a los planes de
manejo, adecuada vigilancia y control de actividades humanas, así como de investigación, por lo
que, no se ha cumplido (principalmente por falta de integración con otros programas
gubernamentales de desarrollo) la recomendación de que las reservas de la biosfera sirvan de
laboratorios para la búsqueda de nuevas alternativas que favorezcan el desarrollo sustentable a
nivel regional. Son necesarios estudios que evalúen de manera integral el estatus actual y a través
del tiempo para que los aspectos de capital ambiental que la conforman, sean utilizados de forma
sustentable y permitan un equilibrio entre la preservación del ambiente y sus sistemas ecológicos,
con la apropiación de valor económico por el uso de los servicios ambientales ofertados.
En particular la preservación de los servicios ambientales de la subcuenca del Río Santa María,
son de valor estratégico para el establecimiento de mini hidroeléctricas, las cuales, permiten
generar energía eléctrica mediante el uso de energías limpias y renovables, con una baja emisión
de gases de efecto invernadero (GEI’s) y reduciendo además, el uso de combustibles fósiles. Con
estos estudios se hace un planteamiento al organismo operador de energía eléctrica del país,
Comisión Federal de Electricidad, para su desarrollo e incorporación para el pago por servicios
ambientales como Mecanismos de Desarrollo Limpio, así como, para su participación en el
mercado mundial de bonos de carbono (Artículo 12 del Protocolo de Tokyo).
Justificación
Impacto del Proyecto en las líneas de investigación del CA.
La microcuenca de formada por el río Xichú y su intersección con el río La Laja, se encuentra en
el centro del municipio de Xichú y que representa aproximadamente el 36% del polígono total del
área natural protegida de la Reserva de la Biósfera de la Sierra Gorda de Guanajuato, por lo que es
prioritario mantener actualizada la información sobre la situación ecológica que guarda, y tener
herramientas para que las autoridades integren planes de desarrollo minimizando el impacto sobre
el ambiente y la biodiversidad.
Las áreas naturales protegidas son espacios continentales y/o marinos del territorio nacional
reconocidos, establecidos y protegidos legalmente por el Estado como tales, debido a su
importancia para la conservación de la diversidad biológica y demás valores asociados de interés
cultural, paisajístico y científico, así como por su contribución al desarrollo sostenible del país. Por
tanto, son de gran importancia porque nos proveen de innumerables beneficios a partir de los
bienes económicos y servicios ambientales concretos. Sin embargo, su aprovechamiento potencial
y responsable depende del conocimiento, así como de un plan de manejo y estrategias de
conservación adecuados de los recursos naturales. En este sentido, la línea de investigación del
cuerpo académico “Manejo y prospección de la biodiversidad de las áreas naturales protegidas y
zonas de influencia en la región Bajío”, está centrada en la generación de información sobre
impacto ambiental, inventarios florísticos y faunísticos, diseño e integración de bases de datos que
sirvan de apoyo en el estudio de la biodiversidad, aprovechamiento biotecnológico, desarrollo de
planes sustentables de manejo de los recursos naturales, generación de guías de información,
fomento a la educación ambiental y servicios ambientales.
Impacto Académico y social
El proyecto contribuye de manera significativa a la preparación de recursos humanos incorporando
alumnos de la licenciatura de biología de ITESI y de carreras a fines de la región, involucrándose
en el trabajo de investigación del estudio propuesto, para su formación en el manejo de técnicas y
metodologías de campo y laboratorio así como su participación en discusiones teórico- científicas
en torno a la solución del problema. El proyecto tiene contemplada la participación de al menos 6
estudiantes para desarrollo de trabajo de Tesis de nivel licenciatura, además de alumnos que
pudieran participar en programas de Servicio social o verano de la Investigación científica región
centro.
Por otra parte, los programas académicos de la Licenciatura en Biología en el Instituto
Tecnológico Superior de Irapuato incluyen materias relacionadas con esta área del conocimiento,
las cuales se verán fortalecidas con proyectos que proponen soluciones reales y de esta manera se
estará contribuyendo con el programa de desarrollo Nacional. En el ámbito estatal, El Instituto
tecnológico Superior de Irapuato, es el único que imparte los programas de la Licenciatura en
biología, lo que representa un reto reforzar esta carrera para la solución de problemas relacionados
con la biodiversidad y aprovechamiento de recursos biológicos para el desarrollo sostenible.
La actualización de la formación de los integrantes y colaboradores del cuerpo académico así
como el equipamiento adecuado de los laboratorios, tendrá como consecuencia el aumento en la
calidad de la actividad docente así como un incremento en los productos de investigación y mejora
sustancial en la vinculación con los sectores productivo y social.
El desarrollo de este tipo de proyectos contribuirá al fortalecimiento de este cuerpo académico
conduciéndolo hacia la consolidación y la vinculación con otros cuerpos académicos de otras
instituciones a nivel nacional, promoviendo el intercambio de ideas y el trabajo en conjunto con
otros grupos de investigadores que se relacionan con esta área, de manera que la incorporación de
experiencias de otros grupos enriquece la investigación y facilita la obtención y publicación de
resultados.
Beneficiarios.
Sector Educativo.- Docencia, investigación, desarrollo biotecnológico, fomento educativo,
capacitación y competencias laborales
Sector Social.- Desarrollo de proyectos sustentables, ecoturismo, mejora de la calidad de vida de la
región, generación de empleos permanentes y eventuales.
Sector industrial.- Implementación de proyectos de Modelo de Desarrollo Limpio (MDL).
Sector Ambiental.- Preservación de recursos naturales, mejoramiento de los niveles de infiltración
y freáticos del sitio y a nivel de cuenca, conservación de la biodiversidad y de su pul genético,
identificación de componentes activos.
Sector Económico.- Recuperación económica por la conversión de la preservación de los recursos
naturales por pago por el uso de los servicios ambientales.
Metodología Científica
La metodología bajo estudio está dividida en 4 aspectos:
Estudios de Microbiología: Diagnóstico microbiológico de agua y organismos asociados a los
cuerpos de agua.
Estudios de Flora: Ecología y listados florísticos de del área de influencia de la microcuenca
hidrológica.
Estudios de Fauna: Ecología y listados faunísticos de de anfibios, reptiles, aves e insectos,
diagnóstico de especies indicadoras de impacto ambiental.
Estudios de prospección: Prospección de aprovechamiento hidrológico, Identificación de
potenciales servicios ambientales y prospección biotecnológica en biorremediación y
microbiología de interés.
El desarrollo metodológico se proyecta en dos etapas:
Etapa 1
Diagnóstico hidrológico
Listados de fauna
Listados de flora
Prospección preliminar
Etapa 2
Impacto de contaminantes en la fauna regional
Ecología faunística
Ecología florística
Prospección final
Área de Estudio
La localización del área de estudio, se ubica en la región noreste del estado se encuentra la región
hidrológica del sistema del río Pánuco en la denominada Reserva de la Biósfera de la Sierra Gorda
de Guanajuato. En la región central de la cuenca Santa María – Extorax, se encuentra una
microcuenca formada por los ríos Xichú, El Mezquital y La Laja que forman parte importante del
río Santa María. El área de estudio, se encuentra ubicada a 5 kilómetros del poblado de Xichú, y
municipio del mismo nombre, entre las coordenadas geográficas 21° 19’ 46.8’’ N y 100° 01’ 56.9
O. Presenta elevaciones que van de los 1054 a los 1122 metros sobre el nivel del mar. El tipo de
vegetación corresponde a una selva baja con elementos dominantes de Burssera sp (Rzedowski
1978, 1981). El clima presente, corresponde a uno semicálido-subhúmedo, y el patrón de lluvias o
precipitación promedio anual va de los 330 a los 831 mm, como mínimo y máximo,
respectivamente (García 1973, SEMARNAP 1999). El afluente en el sitio, es el río Xichú, el cual
tiene cause con los ríos Verde y La Tinaja, perteneciendo estos a la cuenca del río Tamulín de la
región hidrológica del Río Panuco (SEMARNAP 1999).
Muestreos
Se designarán diez estaciones de muestreo para el estudio de agua y sedimento, situadas a lo largo
del río Xichú, río Mezquital y río Laja, dentro de lo que corresponde a la subcuenca Santa María.
Agua
En cada una de las estaciones, se tomarán muestras de agua y sedimento para la realización de los
diferentes análisis físico-químicos, químicos (metales pesados y compuestos orgánicos tóxicos) y
microbiológicos. Los muestreos se realizarán en dos temporadas definidas como secas y lluvias.
Las muestras se colectarán en frascos de polietileno de 1 L de capacidad para análisis físico-
químicos y químicos y en frascos de polipropileno estériles de 250 mL para los análisis
microbiológicos.
Determinaciones analíticas y microbiológicas en agua.
Las determinaciones físicas planteadas son pH, turbidez, conductividad, y temperatura. Las
determinaciones químicas a realizar son nitrógeno como nitrato, nitrógeno como nitrito, nitrógeno
amoniacal, oxígeno disuelto (OD) y demanda bioquímica de oxígeno (DBO). Los análisis
químicos abarcarán metales pesados como plomo y zinc y compuestos orgánicos como pesticidas
organoclorados y organofosforados. Las evaluaciones microbiológicas incluyen coliformes totales
y coliformes fecales así como bacterias sulfito reductoras.
Microflora
Se colectarán muestras de suelo y se aislaran bacterias y hongos, utilizando para ello los medios de
cultivo LB, para bacterias, y PDA para l caso de los hongos. Los aislados se caracterizaran por
diversas pruebas de actividad y serán integrados al Banco Regional de Microorganismos ó ITCC.
Los lados serán sometidos a algunas pruebas de actividad evidenciándose en ellas el posible
campo de aplicación de cada uno de los aislados s. Además se realizará la extracción de ADN total
para su caracterización molecular, para el caso de bacterias secuenciación de la banda generada.
En el caso de los hongos se usará diferentes regiones hipervariables ó ITS. De acuerdo al interés
que tengan podrán aplicase otros métodos adicionales. La información estará disponible en una
base de datos para posteriores estudios.
Herpetofauna
Se llevarán a cabo muestreos de sistemáticos, mediante transectos de 1 kilómetro de largo por 10
metros de ancho (Hernández-Salinas, 2009), de las 9:00 a las 16:00 horas y de las 18:00 a las
22:00 horas. Previamente al inicio de los muestreos, se valorará el área de estudio, fijándose para
ello 20 puntos de muestreo; procurando abarcar distintos tipos de vegetación y cuerpos de agua
(arroyos, ríos, pozas y lagos) pertenecientes a la cuenca del río Santa María, y cuya presencia se
tenga en la Reserva de la Biósfera de Sierra Gorda. Dadas las características de los organismos
estudiados (anfibios y reptiles), se establecerán dos tipos de muestreo. Diurno, para reptiles y
nocturno para anfibios.
La colecta de ejemplares tanto de anfibios como de reptiles, se llevará a cabo mediante métodos y
técnicas convencionales por medio de caminatas y búsqueda intensa en distintos tipos de
microhábitats. En el caso de los anfibios, estos serán buscados principalmente durante la noche
con ayuda de lámparas de cabeza y mano. Por otra parte, se tomarán datos ambientales
(temperatura, transparencia y profundidad), así como físico-químicos (oxígeno, pH, nutrientes
[fosfato, amonio, nitritos, nitratos; productividad primaria y clorofila a]), de los cuerpos de agua en
dónde se observe a los anfibios (ranas, sapos y ajolotes).
En el caso de los reptiles, se buscaran durante el día, dados sus hábitos diurnos, y se colectarán con
la mano, ligas y pinzas. Las serpientes se manipularán con ayuda de un gancho herpetológico. Al
igual que en los anfibios, su búsqueda será intensa en todos los mircohábitats (rocas, arbustos,
ramas, etc.). Cada ejemplar colectado se identificará en in situ (campo) con ayuda de claves y
guías especializadas para anfibios y reptiles (Por ejemplo; Herpetofauna del Valle de México:
Diversidad y Conservación de Ramírez-Bautista et al. 2009).
Los ejemplares llevados al Laboratorio de Biología serán sacrificados por el método de
congelación (disminución de su metabolismo). Posteriormente se fijarán con formol al 10 % y
luego de tres días se lavarán con agua, para finalmente ser conservados en alcohol al 70 %
(Ramírez-autista et al. 2006). Los ejemplares, serán Se identificados a nivel de especie con ayuda
de claves especializadas como la de Smith & Taylor (1966), y a cada uno se le agregará un
acrónimo de identificación o clave, para finalmente incorporarlos a la Colección Herpetológica del
Laboratorio de Biología del Instituto Tecnológico Superior de Irapuato.
-Diversidad y composición herpetofaunística por tipos de vegetación.- Para el análisis de los datos,
y la determinación de la estructura de las comunidades de anfibios y reptiles por tipo de vegetación
basada en la riqueza máxima de especies esperada para ambos grupos, se emplearán los índices de
Chao 1 y Chao 2, los cuales son estimadores no paramétricos de riqueza de especies (Hernández-
Salinas, 2009). Se comparará la riqueza de especies mediante la utilización de curvas de
rarefacción. El análisis de rarefacción, será efectuado mediante el programa Species Diversity and
Richness III. En este sentido, las curvas de abundancia-dominancia, rango-abundancia o curvas de
Whittaker, permitirán comparar la composición de especies entre muestras a partir de la riqueza
específica (Magurran, 1998; Feinsinger, 2003; Hernández-Salinas, 2009).
-Mapas de distribución para los anfibios y reptiles.- Para el desarrollo de los mapas de distribución
de los anfibios y reptiles por tipos de vegetación se utilizarán los registros georeferenciados en
campo en este estudio, así como aquellos provenientes de colecciones, y cuya disposición y acceso
este en línea. Los registros, serán ubicados en un mapa del estado de Guanajuato mediante el
Sistema de Información Geográfica (SIG), empleando para ello el programa Arcview 3.2 (ESRI,
1999; Hernández-Salinas, 2009).
-Identificación y caracterización de hábitats perturbados y amenazas para los anfibios y reptiles.
Estos se basarán en relación de los tipos de vegetación y cuerpos de agua, en donde ocurran se
encuentren las especies de anfibios y reptiles, además de la caracterización de los distintos
microhábitats (rocas, arbustos, troncos, etc.), así como la estructura de sus nichos (cobertura
vegetal, rocas, hojarascas, etc.; Rubio-Pérez-2005), en los que se encuentren los organismos
registrados.
Avifauna
Para el registro de la avifauna se realizarán censos con base en la técnica de conteo intensivo por
puntos (Lynch, 1995, Ralph, 1996) y captura con redes de niebla (Ralph et al., 1996). Los censos
se realizarán en las primeras horas de la mañana y últimas de la tarde, con el fin de considerar
aquellas especies que son particularmente activas en cada período para esta región.
En el conteo por puntos, se registrarán en intervalos de 20 minutos todas las aves vistas o
escuchadas en un radio de 25 m, evitando el registro de las aves volando a más de 1m por encima
del dosel. Se registrará el tipo de actividad que cada individuo realice al momento de ser
observado. En cada zona de estudio se ubicarán 9 puntos de registro. Los centros de los puntos
estarán separados por 100 m para asegurar su independencia (Lynch, 1995). Asimismo los puntos
se ubicarán en la zona boscosa a 25 m, 125 m y 225 m a partir del borde de la vegetación, con el
propósito de conocer la distribución de las aves hacia el interior de la misma.
Mamíferos
Con el fin de evaluar la composición específica, la abundancia relativa y composición poblacional
(sexo y edad) en cada zona de muestreo se utilizarán diferentes tipos de trampas para cada grupo
mastozoológico.
Mamíferos Pequeños
Para el registro de murciélagos se emplearan redes de niebla, de 6 y 12 metros de longitud,
colocadas entre la vegetación o sobre cuerpos de agua entre las 20:00 h y las 15:00 h del día
siguiente. Para la colecta de roedores, se colocaran trampas tipo Sherman con una separación de 5
m entre cada una, ubicadas en siete transectos de 10 trampas cada uno situados entre la vegetación
a una distancia aproximada de 500 m. (Elizalde- Arellano et al 2010).
Mamíferos Medianos
Para el registro de mamíferos medianos se ubicarán cuadrantes para registro de excretas de
10x10 m a lo largo de transectos de 100 m de longitud para determinar la riqueza y densidad de
mamíferos por cada zona registrada (Aranda 2000 ). Los registros anteriores e complementarán
con la identificación de huellas en la zona. Para complementar los registros se utilizarán trampas
Tomahawk que se ubicarán a una distancia mínima de 500 m para evitar sobrestimación en los
registros. Finalmente, se utilizarán otros registros indirectos como pelos y cadáveres y entrevistas
con lugareños para registrar presencia de estos animales
Consideraciones generales para todos los grupos
A cada especie registrada se le ubicará su estatus en la NOM-059-ECOL-2001
(SERMANAT 2002) y se determinará la riqueza acumulada por grupo de vertebrados con el
programa STIMATES. la diversidad de cada registrada s calculará con el índice de Shannon-
Wiener (H`) (Krebs 1978).
Hongos Macroscópicos
Se realizarán transectos en la zona, para la colecta de Hongos con potencial alimenticio se eligirán
los hongos de acuerdo a su morfología comparando con lo reportado en la bibliografía. Se
registrará La ubicación en el suelo, sustrato, geoposicion, Vegetación dominante, Las muestras se
transportaran en contenedores individuales. Para la identificación de los hongos colectados, se
utilizaran guías y claves.
Obtención de las esporadas
La esporada se obtendrá colocando el sombrero del hongo con las láminas hacia abajo sobre papel
estéril por un tiempo de 6 a 8 horas. Transcurrido el tiempo, se retiró el hongo del papel, quedando
éste impreso con las esporas en forma de una huella radial (Gaitán-Hernández, 2006).
Germinación y formación de micelio en PDA
Una vez obtenida la esporada sobre el papel, con un bisturí estéril se raspará un poco la impresión
dejada por el hongo sobre el papel y se dejó caer el polvo sobre el medio de cultivo que se
encuentra en las cajas petri (Gaitán-Hernández, 2006). Las cajas con los aislamientos se incubaron
en la obscuridad; 2 ó 3 días después, se observó crecimiento micelial en forma algodonosa sobre la
superficie del medio. (Gaitán-Hernández, 2006).
Para la germinación de la espora se utilizara el medio PDA ó Se esterilizara en autoclave a 121 °C
y 15 psi durante 15 minutos (Gaitán-Hernández, 2006).
Preparación de micelio en sorgo, trigo y arroz
La elaboración de inóculo se llevará a cabo en dos etapas:
Inóculo primario.- es la propagación del micelio en semillas a partir de una cepa crecida en medio
de cultivo. (Gaitán-Hernández, 2006 y Zárate, 2011). Para el desarrollo del inóculo se utilizarán
semillas de sorgo, trigo y arroz.
La semilla previamente se hidratará por inmersión en agua de 8-12 hrs. Una vez controlado el
contenido de humedad en el grano, se colocaron 500 g en bolsas de polipapel, después se
esterilizan en olla de presión o autoclave, a 15 psi durante 50-60 min (Gaitán-Hernández, 2006 y
Zárate, 2011).
Formación de micelio y primordios en paja
La paja se humedecerá por 24 horas, se dará un tratamiento térmico a 70 ºC por 60 minutos. Luego
del tratamiento térmico, la paja se almacena, enfría y escurre en un área cerrada y limpia, provista
de una cama metálica. La siembra se iniciará cuando el substrato se enfría a la temperatura no
mayor de 30 °C. En bolsas de plástico transparentes y nuevas de 6 Kg se procedierá a intercalar
manualmente capas alternas de substrato y semilla, tratando de que la mezcla sea uniforme y
evitando dejar áreas sin cubrir de semilla.
Flora
Se harán recorridos a lo largo de la subcuenca hidrológica río Santa María para escoger los sitios
con vegetación riparia y terrestre a diferente cota altitudinal. De acuerdo a la selección de los sitios
se espera hacer muestreo entre 10-15 localidades que representen la flora de la región y permita
comparar el listado de especies en los diferentes tipos de vegetación.
Se realizará el estudio etnobotánico (usos de las plantas), para esto se identificaran las poblaciones
rurales cercanas a la subcuenca hidrológica río Santa María y se aplicara encuestas a la gente de
las zonas.
Composición y estructura de comunidades vegetal
Se realizarán el inventario florístico de la subcuenca hidrológica río Santa María, para incluir la
vegetación riparia y terrestre en zonas conservadas y en antropizadas. Se trazaran superficies de
500-1000 m de longitud en cada sitio y se examinara la diversidad vegetal por medio de cuadros
de muestreo de 10 x 10 m en los diferentes sitios. Se identificaran las especies presentes en los
sitios de muestreo y se incluirán datos de abundancia, altura y estado reproductivo.
La información de la flora vascular se recabara en los tipos de vegetación matorral xerófilo,
bosque de encino, bosque de Pino-encino (Conabio, 2012). Para la comparación entre los sitios y
los tipos de vegetación se utilizarán análisis de similitud.
Caracterización ecológica
Para la caracterización ecológica se estimarán los siguientes parámetros:
- Abundancia (nº de individuos).
- Densidad (nº de individuos/m2): considerando una superficie muestreada por estación de 0,1 m2.
- Riqueza específica (nº de especies).
- Diversidad (H’): según Shannon & Weaver (1963).
- Equitatividad (J’): según Pielou (1966).
Servicios ambientales.
Se realizarán consultas a instituciones oficiales para identificar la existencia y estado o grado de
prospección en que se encuentran los servicios ambientales en la microcuenca de interés y área de
influencia.
En base a la información obtenida tanto de sistemas de información geográfica, instituciones
oficiales locales y estudios directos del sistema hidrológico de determinará la pertinencia y los
sitios potenciales para ubicación, desarrollo y operación de plantas mini hidroeléctricas,
considerando la capacidad y soporte del funcionamiento operativo. En caso de encontrarse uso
potencial, se abordará la gestión para integrar un proyecto como Mecanismo de Desarrollo Limpio.
Resultados Esperados
Diagnóstico hidrológico de la subcuenca del Río Santa María en el estado de Guanajuato.
Conocimiento del estado de los servicios ambientales en el área del proyecto.
Reconversión económica por pagos por preservación de los servicios ambientales.
Línea base para la selección de sitios para proyectos mini hidroeléctricas.
Propuesta documental al sector energético para el desarrollo de proyectos de energía alterna.
Docencia.
Líneas de investigación.
Publicaciones y presentación de resultados.
Desarrollo de biotecnologías.
Desarrollo de competencias.
Capacitación.
Manuales y procedimientos
Cronograma de Actividades
Primer Año
Etapa Actividades Meses
Ene Feb MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
1 Salidas de Campo X X X
1 Concentrado de la
información
existente en la
zona
1 Establecimiento de
estaciones de
muestreo
X
1 Diagnóstico
hidrológico
X X X X
Segundo Año
1 Estudios
hidromorfológicos
y físico-químicos.
X X X X X X X X
1 Determinación de
Calidad del Agua
X X
1 Toma de muestras
biológicas de agua
y sedimentos
X X X
1 Diagnóstico
sanitario de agua y
organismos
X X X X X
1 Listados de fauna
X X X X X X X X
1 Listados de flora
X X X X X X
1 Prospección
preliminar
X X X X
1 Estudio y
diagnóstico
socioeconómico de
las comunidades de
la región.
X X X X
1 Reportes e informes X X X
Etapa Actividades Meses
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
2 Salidas de Campo X X X
2 Toma de muestras biológicas de agua
y sedimentos
X X
2 Impacto de contaminantes en
la fauna regional
X X X X X X X
2 Ecología
faunística
X X X X X X X X
2 Ecología
florística
X X X X X X X X
2 Prospección final
X X X X X X X X X
2 Reportes e
informes
X X X
2 Informe Final X
Infraestructura del ITESI
El Instituto Tecnológico Superior de Irapuato (ITESI) es una institución superior descentralizada
adscrita a la Secretaría de Educación de Guanajuato (SEG) y a Secretaría de Educación Pública
(SEP). Tiene 15 años de fundado y posee una matícula de más de 5 000 estudiantes en 13 carreras
universitarias y 5 postgrados. El departamento de Biología fue fundado hace 5 años tiene 15
profesores, entre ellos 7 Doctores en Ciencia, de los cuales 4 pertenecen al Sistema Nacional de
Investigadores; y 5 Maestros en Ciencia. Contamos con un Laboratorio general de microbiología y
una Estación Biológica de usos múltiples para trabajos de microbiología, fisiología, manejo y
estudio de flora y fauna silvestre. El cuerpo académico dispone de las siguientes capacidades a
utilizarse para este proyecto.
Infraestructura de laboratorio participante:
1. Campana Flujo laminar para microbiología (1)
2. Centrífuga tipo eppendorf hasta 12000 rpm
3. Centrífuga de Mesa hasta 4000 rpm
4. Agitador orbital
5. Agitador Magnético
6. Equipo de PCR
7. Parrillas de Calentamiento
8. Cámaras de electroforesis de proteína
9. Cámara de electroforesis de ADN/ARN
10. Destilador de Agua
11. PH metros
12. Microscopios
13. Estereoscopios.
14. Incubadoras de 28°C
15. Incubadora de 37°C
16. Refrigeradores
17. Congelador -20°C
18. Ultra congelador -85°C
19. Cristalería apropiada
20. Campanas de extracción
21. Equipo de cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas
22. Espectrofotómetro UV-Vis
23. Fotocolorímetro para análisis de macro nutrientes en suelo y agua
24. Equipo de muestreo de agua y análisis en campo
Presupuesto
La inversión para el desarrollo del proyecto consiste principalmente en equipo de campo requerido
para llevar a cabo las colectas y muestreos en el área de estudio con un presupuesto de $71, 850.00
pesos desglosado en la tabla 1. Los materiales y el equipo de laboratorio será utilizado
principalmente para la preservación de ejemplares y el análisis fitoquímico, en la tabla 2 se
especifican los principales solventes requeridos tanto para la fijación de organismos como para la
extracción de compuestos los metabolitos secundarios de las plantas colectadas. También se
presenta la lista de reactivos requeridos para la identificación de metabolitos mediante
cromatografía en capa fina (CCF) y cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC), así como
diferentes estándares y reveladores así como 3 estuches de disección con un total de $172,701.00
pesos. Para el trabajo de gabinete y material de herbario se estima un presupuesto de $23, 600.00
pesos desglosado en la Tabla 3. Para la identificación de las especies vegetales se invertirá en 2
microscopios estereoscópicos y un microscopio óptico además de equipo requerido para el análisis
de agua con un estimado de $191,220.00 especificado en la tabla 4. En la tabla 5 se consideran
gastos para viáticos y becas para los alumnos participantes. La inversión total para el equipo,
material de laboratorio, viáticos, becas y gastos operativos es considerada en un total de
$599,371.00 pesos.
Tabla 1
EQUIPO DE CAMPO
Equipo o material Cantidad
Precio Unitario
aproximado Total
Garrochas 2 600 1200
Tienda de Campaña 2 1000 2000
GPS (Sistemas de
posicionamiento global) 3 1900 5700
Sacos de dormir 5 400 2000
Mochilas de Campo 3 700 2100
Tijeras de Campo 3 250 750
Cintas métricas 2 100 200
Sensores HOBO 2 1600 3200
Radio-trasmisores 3 900 2700
Cámaras fotográficas 12
pixeles 2 10000 20000
Hieleras de plástico 2 500 1000
Ganchos herpetológicos 2 500 1000
Redes de niebla ornitológica 5 1200 6000
Telescopios terrestres para
aves 2 8000 16000
Trípodes 2 2500 5000
Red para anfibios y
macroinvertebrados 2 1500 3000
Subtotal 71850
Tabla 2
MATERIALES Y REACTIVOS DE LABORATORIO
Material o Equipo Cantidad
Precio unitario
Aproximado Total
hexano 5 2500 12500
Acetato de etilo 5 2650 13250
Etanol 5 2250 11250
Metanol 3 3650 10950
Acido acético 1 7000 7000
Formaldehido 5 500 2500
Cloroformo 5 1000 5000
Acetronitrilo 1 12300 12300
Estándares de los
compuestos a identificar 5 700 3500
Placas de sílica gel en
aluminio con indicador
F254 5 2000 10000
Sílica gel par TLC con
indicador 5 2300 11500
Reactivo de Productos
Naturales. Para
identificar flavonoides: 5 700 3500
Beta-etil-amino-éster del
ácido difenil bórico
Revelador de
anisaldehído. Para
identificar terpenoides.
Anisaldehído 2 3500 7000
Reactivo de
Dragendorff. Para
identificar alcaloides.
Nitrato básico de
bismuto, ioduro de
potasio 2 1850 3700
Estuches de disección 3 360 1080
Cajas de Petri 200 35 7000
Medio PDA 2 1282 2564
Medio Kligler 2 1353 2706
Agar bacteriológico 2 1777 3554
Agar cuenta estandar 1 1426 1426
Campanas durham 1 500 500
Medio LB 2 1000 2000
Agar extracto de malta 2 2129 4258
Agar citrato de Simmons 1 1426 1426
Medio SIM 2 1786 3572
Caldo de bilis verde
brillante 1 3919 3919
Caldo lactosado 2 1237 2474
tripticaseina soya agar 2 1353 2706
Tubos de ensaye 500 10 5000
Gradillas 5 150 750
Agar nutritivo 2 1714 3428
Caldo nutritivo 2 1751 3502
agar Salmonella y
Shigella 1 1469 1469
Agar para aislamiento de 1 2916 2916
actinomycetos
agua peptonada 1 2501 2501
172701
Tabla 3
MOBILIARIO PARA HERBARIO Cantidad
Precio
unitario
Aproximado Total
Mesas 3 1500 4500
Bancos 4 1300 5200
Gabinetes De Herbario 2 5000 10000
Cartulina Bristol de 110 kg 500 7 3500
Resistol 850 blanco Lt 5 80 400
Subtotal 23600
Tabla 4
EQUIPOS DE LABORATORIO Cantidad
Precio
unitario
Aproximado Total
Medidor Potenciometrico de mesa ISE 1 25000 25000
Electrodos ISE 7 12000 84000
Columnas 1 10220 10220
Microscopio Especificaciones axio lab
a1 zeiss 1 50000 50000
Microscopio Estereoscópico 2 11000 22000
Subtotal 191220
Tabla 5
OTROS GASTOS OPERATIVOS
Gastos de transporte y viáticos 50000
Becas para estudiantes 90000
subtotal 14000
0
Tabla 6
Totales de cada Rubro
EQUIPO DE CAMPO 71850
MATERIALES Y REACTIVOS DE
LABORATORIO 172701
MOBILIARIO PARA HERBARIO 23600
EQUIPOS DE LABORATORIO 191220
OTROS GASTOS OPERATIVOS 140000
Gran Total 599371
Integrantes del Cuerpo Académico
- Gustavo de la Riva de la Riva .
-Francisco Alejo Iturvide
-Claudia Isela González López
Contribución al Proyecto
Prospección preliminar y Final
Diagnóstico microbiológico de agua y
organismos asociados a los cuerpos de agua
Listados y ecología de hongos macromicetos
Impacto de contaminantes y biorremediación
prospectiva
Colaboradores Instituto (ITESI)
- Dra. Victoria Hernández Hernández
- Dr. Juan Gualberto Colli Mull
- Dr. Adrian Leyte Manrique
- Biol. Rafael Peña Ramírez
- Biol. Efrén M. Hernández Navarro
- Biol. Roberto López Castro
- QFB María azucena Márquez Lucio
Contribución al Proyecto
-Listados de Flora y Ecología Florística
Listados y Ecología de Entomofauna
Listados y Ecología de Fauna Herpetológica
Prospección Comercial de Hongos
Listados y Ecología de ornitofauna
Prospección preliminar y Final
Microbiología Sanitaria
Colaboradores Externos
-Dra. Eva Aguirre Hernández (Facultad de
Ciencias Biológicas de la UNAM)
Contribución al Proyecto
Análisis Fitoquímico
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