kagg

© Investigación, Biodiversidad y Desarrollo 2012; 31 (1): 5-18 Caracterización de la calidad del agua de la parte alta de la microcuenca de la quebrada La Cimarronas, El Carmen de Viboral (Antioquia), utilizando macroinvertebrados acuáticos Characterization of the water quality of the upper watershed La Cimarronas stream, El Carmen de Viboral (Antioquia), using aquatic macroinvertebrates Janes García Montoya1, Juan Carlos Carmona Bedoya1, Yimmy Montoya Moreno2 Resumen Titulo: Caracterización de la calidad del agua de la parte alta de la microcuenca de la quebrada La Cimarronas, El Carmen de Viboral (Antioquia), utilizando macroinvertebrados acuáticos. Objetivo: Evaluar la calidad del agua en tres momentos del ciclo hidrológico en la quebrada La Cimarronas y sus principales afluentes. Materiales y métodos: En ocho estaciones de muestreo ubicadas entre la parte alta de la microcuenca y sus afluentes, se estudió la fauna de macroinvertebrados acuáticos y las condiciones fisicoquímicas del agua en tres períodos diferentes del ciclo hidrológico (2011), además de construir el mapa de calidad de agua. Resultados: Se encontraron durante los tres períodos de muestreo, 62 familias pertenecientes a 15 órdenes y un total de 3411 individuos. Las familias sobresalientes en su orden de abundancia fueron Glossosomatidae, Physidae, Simuliidae y Chironomidae. Conclusión: Algunos tramos de estas corrientes están sometidos a contaminación de origen doméstico y agropecuario, lo cual limita sus condiciones de uso. El índice BMWP/Col evidenció que la calidad del agua es variable, registrando un deterioro de la calidad del agua a medida que aumenta la distancia con respecto a la parte alta de la microcuenca. La quebrada La Minita (E3) presentó calidad dudosa y de clase III, mientras que la quebrada Los Andes (E5) y la quebrada La Madera (E8) presentaron calidad buena y de clase I, sin embargo la parte baja de la quebrada La Madera antes de desembocar en la quebrada La Cimarronas presenta calidad muy crítica y de clase V. Palabras clave: Calidad del agua; Mapa de calidad del agua; índice BMWP/Col; Macroinvertebrados acuáticos. Abstract Title: Characterization of water quality in the upper watershed La Cimarronas stream, El Carmen de Viboral (Antioquia), using aquatic macroinvertebrates. Objective: Evaluate water quality at three periods of the hydrological cycle in the La Cimarronas stream and its major tributaries. Materials and methods: In eight sampling stations located between the top of the watershed and its tributaries were studied aquatic macroinvertebrate fauna and physicochemical conditions of water in three different periods of the hydrological cycle (2011) and build the water quality map. Results: We found during the three sampling periods 62 families belonging to 15 orders and a total of 3411 individuals, families outstanding in their order of abundance were Glossosomatidae, Physidae, Simuliidae and Chironomidae. Conclusion: Certain sections of these streams are subject to contamination from domestic and agricultural sectors, which limits their conditions of use. The index BMWP / Col showed that water quality is variable, experience a deterioration of water quality with increasing distance from the top of the watershed, La Minita stream (E3) had questionable quality and class III, while Los Andes stream (E5) and La Madera stream (E8) had good quality and class I, but the bottom of La Madera stream before emptying La Cimarronas stream presents very critical quality and class V. Keywords: Water quality; Water quality map; Index BMWP/Col; Aquatic macroinvertebrates. 1 2 Estudiantes de biología, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. e-mail: janes_garcia@hotmail.com juancarlosxc@hotmail.com Grupo Geolimna, Escuela Ambiental, Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. e-mail: yimmymontoya3@hotmail.com Fecha de recibido: Diciembre 21, 2011 Fecha de aprobación: Mayo 16, 2012 Ciencias biológicas y medio ambiente 5 Investigación, Biodiversidad y Desarrollo 2012; 31 (1): 5-18 Introducción Los métodos biológicos para determinar la calidad del agua han sido usados desde el siglo XX. Pese a esto, los estudios de la calidad del agua se han dedicado exclusivamente a las variables físicas y químicas y tan solo en los últimos años se han implementado en las investigaciones acuáticas el uso de los macroinvertebrados como indicadores de las condiciones ambientales del agua (Hawkes, 1979). El trabajo con organismos permite evaluar las características de un sistema acuático, porque se emplean como bioindicadores, cuya presencia y abundancia señalan algún proceso o estado del sistema acuático (Pinilla, 1998). Algunas de las razones por las cuales los macroinvertebrados se utilizan para estudios limnológicos se debe a su tamaño relativamente grande (mayor de 1 mm), ciclos de desarrollo de fácil manejo para esta clase de estudios, diversidad alta que da cuenta de un amplio rango de tolerancia frente a diferentes parámetros de contaminación (Hellawell, 1986) además, su distribución espacial, abundancia y diversidad se encuentran estrechamente relacionadas con las variables hidrológicas, físicas y químicas. Los métodos biológicos constituyen unos magníficos aliados para ahorrar y encauzar mejor los recursos disponibles en la vigilancia de la contaminación y en la gestión ambiental (Alba Tercedor, 1996). Entre las metodologías de evaluación biológica de la calidad de las aguas que pueden ser aplicadas, están los índices BMWP/ Col (Biological Monitoring Working Party), ASPT (Average Score per Taxon), ETP (relación efemerópteros-tricópteros-plecópteros) e índice de dípteros. Estas metodologías son importantes para el desarrollo de investigaciones limnológicas, donde el estado de las fuentes hídricas es lo esencial. 6 Las experiencias en bioindicación en Colombia datan de la década de 1970 (Roldán, 2003), no obstante, el florecimiento de esta línea de trabajo se ha dado en la última década (1999-2011) con la presentación de numerosos artículos (Zúñiga, 1985; Roldán, 1999; Zamora, 1999; Mosquera et al. 2004; Montoya-Moreno, 2007, 2008; Arango et al. 2008; Montoya-Moreno et al. 2010, 2011) y libros (Roldán et al. 2001; Roldán, 2003; Álvarez, 2005). Conocer la biodiversidad acuática, no sólo es una tarea de línea base, sino que permite realizar evaluaciones ambientales con mejor grado de resolución, porque se pueden evaluar los efectos de una obra sobre la estructura de la comunidad (Montoya-Moreno et al. 2010). En este contexto esta información es valiosa no solo por lo mencionado antes, sino también porque de su cauce principal se capta el agua para surtir el acueducto del área urbana del municipio de El Carmen de Viboral, que suple las necesidades hídricas de aproximadamente 30.000 personas. El propósito de este estudio fue evaluar la calidad del agua en tres momentos del ciclo hidrológico y además elaborar el mapa de calidad del agua de la microcuenca de la quebrada La Cimarrona en el que se consideraron variables físicas, químicas, biológicas y microbiológicas. Materiales y métodos Área de estudio. La microcuenca de la quebrada La Cimarronas se encuentra ubicada en el municipio de El Carmen de Viboral (6°05’09'’ N, 75°20’19'’ W) oriente del departamento de Antioquia (Figura 1), entre los 1900 y 2600 msnm sobre la cordillera central de los Andes donde comienza el valle de San Nicolás. La parte alta de la microcuenca representa una de las principales fuentes de aprovisionamiento de agua para este municipio. Su precipitación promedio anual Ciencias biológicas y medio ambiente: Calidad del agua y macroinvertebrados. J García et al. Figura 1. Ubicación de la zona de estudio. oscila entre 2150 y 2235 mm y una temperatura promedio de 17ºC (Acosta, 2005). Los principales afluentes de la parte alta de la microcuenca son las quebradas La Minita, Los Andes y La Madera, que se localizan en la zona de vida bhMB (Holdridge, 1967). A lo largo de la microcuenca y de sus afluentes se encuentran múltiples intervenciones antrópicas, sobre todo asociadas con el uso del suelo en el que predominan cultivos transitorios como fríjol, maíz, arracacha, habichuela, hortalizas y pastos con fines ganaderos (Cornare-Idea-Unal, 2006). Muestreos. Se establecieron ocho estaciones de muestreos ubicadas entre la parte alta de la microcuenca y sus afluentes, que se seleccionaron con base en información levantada en campo, considerando usos del agua y del suelo, cobertura vegetal y actividades antrópicas que se desarrollan alrededor de la microcuenca. En estas estaciones se realizaron tres muestreos en los meses de febrero, marzo y mayo de 2011, teniendo en cuenta las temporadas seca, transición y húmeda del ciclo hidrológico (Figura 2). In situ se evaluaron variables físicas y químicas como 7 Investigación, Biodiversidad y Desarrollo 2012; 31 (1): 5-18 330 PLUVIOSIDAD mm 300 230 200 130 100 30 2010 Ag. Jul Jun May Abr Mar Feb Ene Dic. Nov. Oct. Sept. Ag. 0 2011 Tiempo (meses) Figura 2. Registro de precipitaciones. temperatura del agua, conductividad eléctrica, oxígeno disuelto, saturación de oxígeno y pH. Además se tomaron muestras de agua en botellas de vidrio de 1000 ml, que fueron transportadas hasta el laboratorio de limnología de la Uni- versidad de Antioquia, donde se utilizaron para la determinación de sólidos totales (ST) (Tabla 1). Las variables químicas como amonio, nitritos, nitratos, fosfatos y dureza total se midieron en campo por medio del método colorimétrico uti- Tabla 1. Metodología empleada en la medición de las variables físicas, químicas y microbiológicas. Parámetros Técnica analítica Unidad Temperatura del agua Oxímetro WTW 320 °C Conductividad eléctrica Conductímetro Portátil μS cm-1 Altura sobre el nivel del mar Altímetro msnm Velocidad de la corriente Lanzando una bola de icopor al agua y tomando el m/s tiempo que esta tarda en recorrer 5 metros Caudal (flujo) Determinar el área de la sección (m2), y se m3/s multiplica por la velocidad de la corriente Sólidos totales (ST) Gravimétrico Sustancias flotantes Cualitativo Olor y color Cualitativo pH Potenciómetro Portátil escala, escala 1-14 Unidades de pH Oxígeno disuelto Oxímetro WTW 320 mg/l % de saturación de oxígeno Oxímetro WTW 320 % Coliformes fecales Técnica de tubos múltiples NMP 8 mg/l Ciencias biológicas y medio ambiente: Calidad del agua y macroinvertebrados. J García et al. lizando el kit Compact Laboratory For Water Testing; la unidad de medida de estos nutrientes fue mg/l. De forma cualitativa se tomaron datos sobre olor y coloración del agua. Para los análisis de coliformes fecales se tomaron muestras de agua en recipientes de vidrio de 250 ml previamente esterilizados, que se transportaron al laboratorio de microbiología de la Universidad de Antioquia (EM&B-Ecología Microbiana y Bioprospección) para su posterior determinación. Para la recolección de los macro-invertebrados se utilizó red de pantalla, red triangular y recolección manual. La intensidad de muestreo fue de 60 minutos por estación. Se realizaron batidas con las redes en todos los microhabitats identificados en el sector. La identificación de macroinvertebrados se realizó con la ayuda de las claves taxonómicas de Costa et al. (1988), Fernández y Domínguez (2001), Gómez et al. (2003), Klemm (2001), Machado (1989), McCafferty (1981), Merritt y Cummins (1996), Roldán (1988) y Wiggins (1977). Con el listado de las familias registradas se determinó el índice BMWP/Col para cada estación y cada fecha de muestreo de acuerdo con Roldán (2003). Los datos obtenidos en los tres muestreos se sometieron a un análisis exploratorio mediante el uso de estadísticos de tendencia central (media aritmética) y de dispersión (coeficiente de variación relativa de Pearson, C.V). La asociación entre los macroinvertebrados acuáticos y las variables físicas, químicas y microbiológicas se efectuó mediante un análisis de regresión lineal múltiple. Se realizó un análisis de correspondencia canónica rectificado (DCCA) para identificar la longitud del gradiente y luego se hizo un análisis de redundancia canónica (RDA) o un análisis de correspondencia canónica (CCA) en donde se integraron los géneros más importantes, las variables evaluadas y los sitios de colec- ta, para tratar de identificar patrones de distribución de los macroinvertebrados acuáticos. Los análisis estadísticos mencionados antes se llevaron a cabo con el paquete estadístico Statgraphics Centurion XV y Canoco 5.0. Resultados La pluviosidad de la microcuenca es de tipo bimodal, con máximos en mayo y septiembre y un valor mínimo en enero (Figura 2). Las variables físicas, químicas y microbiológicas presentaron valores normales para aguas corrientes (Roldán, 1992), no obstante, el caudal, la concentración de amonio y el NMP de coliformes fueron las variables que presentaron mayor variabilidad (Tabla 2). El sistema presentó buenas condiciones organolépticas (Tabla 3). En las cuatro estaciones de muestreo de la microcuenca de la quebrada La Cimarronas durante los tres períodos de muestreo, se determinaron 38 familias pertenecientes a 13 órdenes lo que representa 73.1% de la riqueza global de familias, para un total de 1602 individuos (Tabla 4, estaciones sombreado en gris). Los grupos más representativos fueron Diptera, Trichoptera y Basommatophora. Siendo las familias sobresalientes en su orden de abundancia Glossosomatidae, Physidae, Simuliidae y Chironomidae que presentan valores del 26.5%, 20.3%, 18.8% y 17.4% respectivamente. Además, fueron las familias presentes en la mayoría de estaciones a lo largo de la investigación. En las cuatro estaciones de muestreo de los afluentes de la parte alta de la quebrada La Cimarronas se determinaron 42 familias pertenecientes a 14 órdenes lo que representa 80.8% de la riqueza global de familias para un total de 1809 individuos (Tabla 4, estaciones sin sombreado). Se observó la formación de tres grupos con base en las familias de macroinvertebrados acuáticos 9 Investigación, Biodiversidad y Desarrollo 2012; 31 (1): 5-18 Tabla 2. Valores de las variables fisicoquímicas y microbiológica. Temp °C Conduc Sólidos Caudal μS/cm mg/l m3/s Amonio Nitratos mg/l mg/l Nitritos Fosfatos Dureza mg/l mg/l pH total mg/l OD % OD mg/l NMP ufc/100 ml E1 FEB 14,2 46,6 0,917 0 10 0 0,25 33,07 6,3 6,7 78 240 E2 FEB 14,9 45,3 0,51 0 10 0 0,25 28 6,3 6,11 78,5 2400 E3 FEB 14,5 37 0,188 0 10 0 0 11,2 6,5 6,18 78,8 240 E4 FEB 14,7 49,6 0,325 0 10 0 0,25 28 6,6 6,18 78,9 2400 E5 FEB 14,1 35 0,099 0 5 0 0,25 22,4 6,5 6,24 79,4 1100 E6 FEB 17 87 0,35 0,1 10 0 0,25 16,8 6,6 5,63 71 1100 E7 FEB 17 106 0,932 0,6 25 0 0,5 22,4 6,4 5,68 78,6 2400 E8 FEB 13,8 23 0,093 0 10 0 0 22,4 6,7 7,98 75,6 460 E1 MAR 16,5 31 66,6 0,212 0 10 0 0,25 33,7 6,8 5,82 78 93 E2 MAR 18 47,6 96 0,583 0,2 10 0 0,25 44,94 6,8 5,96 82 460 E3 MAR 20,7 35,4 84 0,341 0 10 0 0,5 22,47 6,6 5,79 78,6 460 E4 MAR 17 45,6 102,5 0,88 0,2 10 0 0,25 28,08 6,8 6,1 82,2 2400 E5 MAR 20,7 28 78,5 0,163 0,2 10 0 0,25 28,08 6,7 5,69 77 2400 E6 MAR 20,2 86 129,2 0,338 0,2 10 0 0,25 22,47 6,8 5,02 73,4 2400 E7 MAR 21,1 95 13 1,292 0,6 10 0 0,25 39,32 6,8 4,93 71,8 2400 E8 MAR 16,4 29,4 64,2 0,083 0,2 10 0 0,25 16,85 6,9 5,45 73 140 E1 ABR 16,7 29 74 0,306 0 25 0 0,25 22,47 6,4 6,4 83,9 150 E2 ABR 17 40,4 6 0,792 0,2 25 0 0,25 33,7 6,5 6,56 89 460 E3 ABR 17 32,5 98,3 0,247 0 25 0 0,25 44,94 6,6 6,5 98,7 460 E4 ABR 16,7 37,7 86 1,146 0,2 10 0 0,25 61,79 6,5 6,39 86,1 460 E5 ABR 18,1 27,6 76 0,241 0,2 10 0 0,25 67,41 6,1 6,7 89,7 460 E6 ABR 20,3 75 191 0,655 0,4 25 0 0,5 89,88 6,7 5,77 83,5 2400 E7 ABR 20,1 69,3 76 1,831 0,4 25 0 0,25 95,5 6,5 6,11 87,8 2400 E8 ABR 17 23,8 74 0,119 0,2 10 0 0,25 83,7 6,7 6,7 89,7 93 Media 17,37 48,53 82,21 0,51 0,17 13,7 0 0,261 38,54 6,6 6,082 81,1 1206 Desviac 2,275 24,32 41,88 0,449 0,18 6,83 0 0,116 23,9 0,2 0,626 6,65 1007 13,1 50,12 50,95 88,03 108 49,9 44,5 62,01 2,97 10,29 8,2 83,47 CV encontradas en cada estación. En primer lugar se encuentran las estaciones 6 y 7 con una similaridad aproximada de 83%. Estas estaciones son las que presentaron mayor grado de deterioro de calidad del agua, debido a una intervención antrópica alta, porque a estas fuentes hídricas las enmarca en su gran mayoría la zona urbana de este municipio; la estructura de la comunidad acuática en estas zonas son las más idénticas. El segundo grupo se localizan las estaciones 1, 2, 3 y 4 con una similaridad aproximada de 58%, presentaron aguas ligeramente contaminadas, con intervención antrópica mediana. En el tercer gru10 po se encuentran las estaciones con menor grado de contaminación orgánica, estas son las estaciones 5 y 8 las cuales arrojaron un porcentaje de similaridad del 50%; estas estaciones presentaron aguas muy limpias con poca intervención antrópica, por lo cual su estructura de macroinvertebrados es similar (Figura 3). En la Tabla 5 se presenta la clasificación de la parte alta de la microcuenca La Cimarronas y sus afluentes, con base en el índice BMWP/Col. A partir de los resultados de este índice la microcuenca de la quebrada La Cimarronas y sus Ciencias biológicas y medio ambiente: Calidad del agua y macroinvertebrados. J García et al. Lavadero de carros Puente o carretera entre las piedras Hojas y ramas retenidas (visual) Presencia de espumas domésticas Vertido de aguas residuales de explotaciones pecuarias Vertido de aguas residuales acueducto municipal Captación de agua Basuras en la corriente y pastos Escorrentías de cultivos Olores Estación Tabla 3. Aspectos físicos visuales que afectan la calidad del agua. E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 Afinidad Estación 6 Estación 7 Estación 5 Estación 8 Estación 3 Estación 1 Estación 4 Estación 2 Figura 3. Diagrama de agrupamiento de acuerdo con la composición y estructura de la comunidad de macroinvertebrados acuáticos en las ocho estaciones de muestreo, mediante el índice de afinidad de Bray-Curtis (1957). 11 Investigación, Biodiversidad y Desarrollo 2012; 31 (1): 5-18 Tabla 4. Composición y estructura de la comunidad de macroinvertebrados acuáticos de la parte alta de la quebrada La Cimarronas y de sus afluentes. Orden Odonata Basommatophora Trichoptera Familia Calopterygidae Aeshnidae Libellulidae Leptophlebiidae Tricorythidae Hetaerina Coryphaeshna Macrothemis Dythenis Polythore Lymnaea Drepanotrema Physa Ferrissia Mortoniella Protoptilia Atopsyche Ochrotrichia Hydroptila Leptonema Phylloicus Triplectides Helicopsyche Psilotreta Simulium Sp 1 Limnophora Sp2 Lispe Tipula Molophilus Maruina Sp 3 Sp 4 Sp 5 Tropisternus Berosus Psephenops Chlaenius Anchytarsus Cylloepus Macrelmis Oulimnius Heterelmis Sp6 Elmoparnus Baetodes Moribaetis Dactylobaetis Baetis Thraulodes Leptohyphes Naididae Aelosomatidae Tubificidae Sp 7 Aelosoma Tubifex Isotomidae Isotomurus Archistoma Isotoma Sp8 Entomobrya Lepidocyrtus Podura Polythoridae Lymnaeidae Planorbidae Physidae Ancylidae Glossosomatidae Hydrobiosidae Hydroptilidae Diptera Hydropsychidae Calamoceratidae Leptoceridae Helicopsychidae Odontoceridae Simuliidae Chironomidae Muscidae Tipulidae Coleoptera Psychodidae Ephydridae Culicidae Lampyridae Hydrophilidae Psephenidae Carabidae Ptilodactylidae Elmidae Ephemeroptera Género Staphylinidae Dryopidae Baetidae E1 10 1 1 1 18 188 E2 E3 1 3 E4 E5 2 2 16 1 2 6 1 42 87 110 149 E6 E7 E8 29 28 12 1 1 214 267 1 115 1 1 1 3 2 8 66 3 9 1 2 66 75 5 1 26 67 37 30 1 2 2 2 2 2 209 67 1 81 77 258 13 1 2 35 3 6 74 70 3 6 21 1 1 1 2 1 4 1 3 1 1 1 25 18 2 1 1 2 1 2 1 1 20 4 4 2 1 9 1 1 2 12 1 39 11 2 1 5 3 25 43 33 1 20 3 2 2 8 Haplotaxida Collembola Entomobryidae Poduridae 12 18 5 1 7 6 2 24 7 3 1 1 1 8 4 22 42 11 2 1 1 1 Ciencias biológicas y medio ambiente: Calidad del agua y macroinvertebrados. J García et al. Tabla 4. Composición y estructura de la comunidad de macroinvertebrados acuáticos de la parte alta de la quebrada La Cimarronas y de sus afluentes (continuación). Orden Lepidoptera Familia Cossidae Pyralidae Veneroida Hemíptera Noctuidae Sphaeriidae Veliidae Gerridae Tricladida Amphipoda Decapoda Acari Mesoveliidae Saldidae Sin identificar (s.i) Hyalellidae Pseudothelpusidae s.i Género Robiniae Prionoxytus Sp9 Petrophila Archanara Sphaerium Rhagovelia Stridulivelia Trepobates Eurygerris Limnogonus Mesovelia Micracanthia Sp10 Sp 11 Sp12 Sp 13 Número de géneros Número de familias Número de ordenes Número total de individuos E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 2 1 2 2 2 3 8 38 4 7 106 35 7 4 2 1 1 3 8 1 2 2 7 1 5 3 1 2 35 27 13 28 26 11 16 15 8 22 18 11 21 19 10 445 235 239 519 2 8 8 5 608 418 1 2 1 9 9 5 31 26 12 403 544 Las celdas sombreadas pertenecen a la microcuenca de la quebrada La Cimarronas. afluentes presentan una calidad biológica del agua que va desde muy crítica (E6 y E7) hasta calidad buena (E5 y E8), además se puede observar cambios en la calidad del agua durante los diferentes períodos de muestreo, asimismo las estaciones E5 y E8 mantuvieron una calidad buena del agua durante toda la investigación. Otras estaciones como la E2, E3 y E4 desmejoraron su calidad del agua conforme a los períodos de muestreo (Figura 4). En la microcuenca de la quebrada La Cimarronas el índice BMWP/Col varió en promedio entre un valor de 17 que corresponde a aguas muy contaminadas (E7) y 72 aguas ligeramente contaminadas (E1). En los afluentes de la microcuenca este índice varió entre 15 aguas muy contaminadas (E6) y 124 aguas no contaminadas (E8). Al realizar el ACC el porcentaje de la varianza explicada fue del 40,6%, en el primer eje canónico se registraron la conductividad eléctrica, el caudal y los coliformes totales relacio- nados de manera positiva y negativamente, la concentración de oxígeno disuelto (Figura 5). Respecto al segundo eje canónico, la concentración de nitrógeno amoniacal y la conductividad afectaron de manera positiva y de forma negativa la concentración de nitratos y los sólidos totales. De acuerdo con el índice ASPT, la estación E8 tiene aguas clase II, aceptable (ligeramente contaminadas), las estaciones E1, E2, E3, E4 y E5 tienen agua clase III, dudosa (aguas moderadamente contaminadas), la estación E7 tiene aguas clase IV, crítica (aguas muy contaminadas) y la estación E6 tiene aguas clase V, muy crítica (aguas fuertemente contaminadas). Estos valores de clase de aguas para cada estación no son congruentes con los obtenidos con el BMWP/ Col ya que este último arroja valores con mejor calidad del agua; se podría especular que el índice ASPT es más sensible a la intervención antrópica para la parte alta de esta microcuenca. 13 Investigación, Biodiversidad y Desarrollo 2012; 31 (1): 5-18 Tabla 5. Valores del índice BMWP/Col para cada estación durante los tres muestreos. Muestreo 1 Estación Muestreo 2 Muestreo 3 BMWP/Col Calidad Clase Color BMWP/Col Calidad Clase Color BMWP/Col Calidad Clase Color E1 83 Aceptable I 56 Dudosa III 77 Aceptable E2 E3 62 42 Aceptable I Dudosa III 28 44 Critica Dudosa IV III 35 34 Critica Critica IV IV E4 E5 66 131 II I 51 111 Dudosa Buena III I 33 101 Critica Buena IV I E6 E7 15 23 Muy critica V Critica IV 30 20 Critica Critica IV IV 1 9 Muy critica Muy critica V V E8 126 123 Buena I 123 Aceptable Buena Buena I Buena I I Las estaciones sombreadas de gris corresponden a la quebrada La Cimarronas. Tabla 6. Índices ASPT, ETP e índice de dípteros para las ocho estaciones de muestreo. Estación E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 14 ASPT Índice ETP Feb. 6.3 0.3 Mar. 5.0 0.4 May. 6.4 0.5 Feb. 5.1 0.1 Mar. 4.6 0.7 May. 5.0 0.5 Feb. 5.2 0.4 Mar. 4.9 0.5 May. 3.8 0.5 Feb. 5.5 0.2 Mar. 5.1 0.4 May. 4.7 0.5 Feb. 6.5 0.7 Mar. 6.9 0.7 May. 6.3 0.6 Feb. 3.0 0.0 Mar. 4.2 2 May. 1.0 0.0 Feb. 3.8 0.1 Mar. 4.0 0.0 May. 2.3 0.0 Feb. 7.0 0.4 Mar. 7.2 0.5 May. 7.2 0.3 Es de resaltar que estos dos índices están estrechamente relacionados, sin embargo, en esta investigación, los valores de calidad del agua arrojados por los dos índices son diferentes como se citó antes (Tabla 6). El índice de Diptera, cuyos mayores valores indican contaminación del agua por materia orgánica, mostró un patrón de incremento hacia las partes bajas de la microcuenca, en concordancia el mayor NMP de coliformes fecales. Coincidiendo con lo anterior, el índice ETP mostró sus valores más bajos en las estaciones que tienen más influencia de aguas residuales por estar en la parte baja de la microcuenca. Discusión Según el Decreto 1594 de 1989, Capítulo IV, las estaciones E6 y E7 tienen restricciones para ser usadas como aguas para potabilizar, aún con tratamiento convencional; también presentan restricciones para recreación de contacto primario y secundario, riego de frutas que se consuman sin quitar las cascara y de hortalizas de tallo corto, debido a la carga alta de coliformes fecales. Se encontró una fauna de macroinvertebrados muy rica, debido a la buena calidad de las aguas Ciencias biológicas y medio ambiente: Calidad del agua y macroinvertebrados. J García et al. Estaciones de muestreo 1. Bocatoma Quebrada La Cimarronas. 2. Quebrada La Cimarronas antes de verter a la Quebrada La Minita. 3. Quebrada La Minita. 4. Quebrada La Cimarronas después de verter a la Quebrada La Minita. 5. Quebrada Los Andes. 6. Parte baja de la Quebrada La Madera, zona urbana. 7. Quebrada La Cimarronas zona urbana. 8. Bocatoma Quebrada La Madera. Figura 4. Mapa de calidad del agua durante los tres muestreos. de algunas estaciones y a la amplia oferta de biotopos que ofrece esta microcuenca, lo que permite desarrollar a las asociaciones de macroinvertebrados en la parte alta de este ecosistema, porque la calidad del agua, la disponibilidad de alimento y las características del sustrato, son los principales factores que gobiernan la abundancia y distribución de macroinvertebrados acuáticos (Merritt y Cummins, 1996). Algunos géneros del orden Trichoptera fueron los dominantes a lo largo de la investigación porque es uno de los órdenes más diversificado en las aguas dulces (Fernández y Domínguez, 2001). 15 Investigación, Biodiversidad y Desarrollo 2012; 31 (1): 5-18 Figura 5. Organización de los muestreos, las variables ambientales y los grupos de macroinvertebrados acuáticos predominantes. Las figuras representan las estaciones de muestreo: E1 E2 El ACC permitió identificar que a nivel de género se pudo resaltar un grupo de organismos indicadores de contaminación, tales como Physa sp, Lymnaea sp, Ferrissia sp. Dactylobaetis se ubica muy cerca de la concentración de nitratos, la cual es una relación que debería estudiarse a fondo, con el fin de ratificarla o no, porque en general se ha asumido que los efemerópteros son organismos de aguas limpias. La gran mayoría de los géneros de macroinvertebrados se agruparon en torno a las estaciones de muestreo y la concentración de oxígeno disuelto. Otra relación para estudiar se presenta con el género Ochrotrichia, porque se relacionó con la concentración de fosfatos, lo cual contradice la tendencia a considerarlo como bioindicador de aguas limpias. 16 E3 E4 E5 E6 E7 E8 Entre las causas que generan baja diversidad en las estaciones E6 y E7 se encontró la contaminación en estas zonas y los tipos de sustratos, porque estos son principalmente arenosos de aluvión y arcilla característicos de las partes bajas de las quebradas; estos tipos de sustratos son muy pobres en fauna béntica, porque son un medio muy inestable para su establecimiento (Roldán, 1992). El valor promedio del índice BMWP/Col para toda la microcuenca fue de 45, que de acuerdo con los criterios determinados en Roldán (2003) indica condiciones de aguas moderadamente contaminadas, lo que evidencia un aumento en la presión sobre las aguas, porque en el estudio de Acosta (2005) el valor promedio para las aguas Ciencias biológicas y medio ambiente: Calidad del agua y macroinvertebrados. J García et al. de la microcuenca La Cimarronas fue de 216 aguas muy limpias. Con respecto a algunos afluentes como La Madera también se evidencia una disminución considerable en el índice BMWP/Col, ya que para este estudio se obtuvo un valor de 124 mientras que en Acosta (2005) fue de 205 presentado una reducción en el índice, mas no en la calidad del agua debido a que en ambos estudios la calidad de esta fue buena dando cuenta de aguas no contaminadas; lo mismo ocurrió en la quebrada Los Andes donde la calidad del agua no varió al ser comparado con los estudios realizados por Acosta (2005) y MontoyaMoreno (2008), debido a que en todos estos estudios presentaron aguas no contaminadas. Se observa una tendencia del deterioro de la calidad del agua de la microcuenca y de sus afluentes, que es evidente al revisar estudios anteriores en estas mismas microcuencas, como los de Acosta (2005) y Montoya-Moreno (2008). En general, las fuentes de agua que son empleadas para abastecer el acueducto de la zona urbana del municipio de El Carmen de Viboral tienen buena calidad biológica y fisicoquímica, aunque en los últimos años ha desmejorado, por lo que urge adelantar acciones para el mejoramiento de las condiciones del agua. Literatura citada Acosta A. 2005. Evaluación de la calidad del agua de las microcuencas El Cerro, La Madera y La Chapa, en el municipio del Carmen de Viboral, departamento de Antioquia, utilizando macroinvertebrados acuáticos como indicadores biológicos. Tesis de pregrado, Programa de Ingeniera Ambiental, Universidad Católica de Oriente, Medellín. p. 71. Alba-Tercedor J. 1996. Macroinver-tebrados acuáticos y calidad de las aguas de los ríos. IV Simposio de Agua de Andalucía Almería [internet], 2: 203-213. Fecha de acceso 2011 enero 10. Disponible en: http:/ /www.famu.org/mayfly/pubs/pub_a/pubalbaj 1996p203.pdf Álvarez LF. 2005. Metodología para la utilización de los macroinvertebrados acuáticos como indicadores de la calidad del agua. Instituto Alexander von Humboldt. 138 pp. Fecha de acceso 2012 noviembre 12. Disponible en: www.humboldt.org.co/download/ andes/IAVH-00624.pdf Arango MC, Álvarez LF, Arango GA, Torres OE, Monsalve A. 2008. Calidad del agua de las quebradas La Cristalina y La Risaralda, San Luis, Antioquia. Rev EIA. 9: 121-41. Cornare-Idea-UN. 2006. Plan de ordenación y manejo de la cuenca La Cimarronas, municipio de El Carmen de Viboral. Medellín: Corporación Autónoma Regional de las Cuencas de los ríos Negro y Nare (Cornare), Instituto de Estudios Ambientales (Idea-UN), Universidad Nacional de Colombia sede Medellín. p. 197. Costa C, Vanin SA, Casari-Chen SA. 1988. Larvas de Coleoptera do Brasil. Museu de Zoología, Universidade de São Paulo, Brasil. Fernández HR, Domínguez E. (eds.). 2001. Guía para la determinación de los artrópodos bentónicos sudamericanos. Tucumán: Ed. Universitaria de Tucumán. Gómez MI, Álvarez LF, Roldán G, Velásquez DP, Peláez E. 2003. Determinación de los valores de bioindicación de los moluscos de agua dulce y taxonomía de la familia Hydrobiidae (Gastropoda: Rissoidea) en Colombia. Medellín: Universidad Católica de Oriente. Hawkes HA. 1979. Invertebrates as indicators of river quality. En: James, A. Biological indicators of water quality. New York: Ediciones John Wiley & Sons. p. 1-45. Hellawell J. 1986. Biological indicators of freshwater pollution and environmental management. London, New York: Ed. Elsevier Applied Science. p. 546. Holdridge L. 1978. Ecología basada en las zonas de vida. San José: Instituto Interamericano de Ciencias Agrícolas. Klemm DJ. 2001. Identification guide to the Freshwater Leeches (Annelida: Hirudinea) of Florida and other Southern States. EPA. Fecha de consulta, junio de 2002. http://www.inhs.uiuc.edu/~mjwetzel/ AOGSMNP.litcit.html Machado T. 1989. Distribución ecológica e identificación de los coleópteros acuáticos en diferentes pisos latitudinales del departamento de Antioquia. Medellín: Universidad de Antioquia. Mc Cafferty WP. 1981. Aquatic entomology. Boston: Science Books International. Merritt RW, Cummins KW. 1996. An introduction to the aquatic insects of North America. 3rd ed. Iowa: Kendall/Hunt Publishing Company. Montoya-Moreno Y. 2007. Evaluación de la biodiversidad 17 Investigación, Biodiversidad y Desarrollo 2012; 31 (1): 5-18 de insectos acuáticos y de calidad fisicoquímica y biológica del Río Negro (Antioquia-Colombia). Rev Universidad Católica de Oriente. 23: 70-87. Montoya Y, Acosta Y, García A, Zuluaga E. 2008. Caracterización del recurso hídrico del Río Negro en Antioquia. Informe técnico. Medellín: Universidad Católica de Oriente. p.126. Montoya-Moreno Y. 2008. Caracterización de la biodiversidad acuática y de la calidad de las aguas de la quebrada Los Andes, El Carmen de Viboral, Antioquia. Revista Institucional Universidad Tecnológica del Chocó: Investigación, Biodiversidad y Desarrollo. 27 (1): 85-91. Montoya-Moreno Y, Aguirre N, Caicedo O, Palacio J. 2010. Dinámica multianual de los macroinvertebrados acuáticos bentónicos en la Quebrada Vegas de la Clara. Revista Institucional Universidad Tecnológica del Chocó: Investigación, Biodiversidad y Desarrollo. 29 (2): 201-210. Montoya-Moreno Y, Acosta GY, Zuluaga E, García A. 2011. Evolución de la calidad del agua en el río negro y sus principales tributarios empleando como indicadores los índices ICA, el BMWP/COL y el ASPT. Caldasia. 33 (1): 97-114. Mosquera Z, Rivas C, Asprilla S. 2004. Calidad ecológica de las aguas de la parte media del río Cabí (QuibdóChocó) utilizando los macroinvertebrados como indicadores. VI Seminario Colombiano de Limnología. 81 pp. Pinilla G. 1998. Indicadores biológicos en ecosistemas acuáticos continentales de Colombia. Bogotá: 18 Centro de Investigaciones Científicas, Fundación Universitaria Jorge Tadeo Lozano. p. 67. Roldán G. 1988. Guía para el estudio de los macroinvertebrados acuáticos del departamento de Antioquia. Bogotá, Medellín: Fondo FEN-Colombia, Colciencias, Universidad de Antioquia. Roldán G. 1992. Fundamentos de limnología neotropical. Medellín: Editorial Universidad de Antioquia. Roldán G. 1999. Los macroinvertebrados y su valor como indicadores de la calidad del agua. Rev Acad Colomb Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. 23 (88): 375-87. Roldán G, Posada J, Gutiérrez JC. 2001. Estudio limnológico de los recursos hídricos del parque de Piedras Blancas. Revista Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Colección Jaime Álvarez Lleras N° 9. p. 1-137. Roldán G. 2003. Bioindicación de la calidad del agua en Colombia. Uso del método BMWP/Col. Medellín: Editorial Universidad de Antioquia. Wiggins GB. 1977. Larvae of the North American Caddisfly Genera (Trichoptera). Toronto: University of Toronto. Zamora GH. 1999. Adaptación del índice BMWP para la evaluación biológica de la calidad de las aguas epicontinentales en Colombia. Rev Unicauca. 4 (1): 47-60. Zuñiga MC. 1985. Estudio de la ecología del río Cali con énfasis en su fauna bentónica como indicador biológico de calidad. Ainsa. 8 (1): 63-85.