Influencia de cultivos piscícolas en la calidad del agua y comunidades bacterianas en el sedimento del lago Guamuez

Abstract

La piscicultura, es una alternativa mundial en la producción de alimentos de calidad y alto contenido de proteína; sin embargo, las consecuencias de la actividad se reflejan en alteraciones de diferentes variables en el ecosistema acuático. El presente estudio se desarrolló durante la temporada de lluvias bajas en el Lago Guamuez, entre zonas de cultivo y un punto control, tomando muestras de agua a 0, 10 y 20 metros de profundidad y de sedimento a 20 metros, donde se evaluó la influencia de la intensidad de los cultivos (extensiva, semi-intensiva e intensiva) de trucha arcoíris en jaulas flotantes, en parámetros fisicoquímicos del agua (oxígeno disuelto, temperatura, conductividad eléctrica, pH, turbidez, DBO5 y DQO), nutrientes (amonio, nitritos, nitratos, fósforo total) y sedimentos (análisis de bacterias oxidantes de amonio (BOA) y bacterias oxidantes de nitritos (BON) , nitrógeno total, fósforo total, carbono orgánico total y materia orgánica). La contaminación ambiental de las variables se evaluó mediante una correlación múltiple y un análisis de componentes principales entre la abundancia de las bacterias oxidantes de amonio (BOA) y bacterias oxidantes de nitritos (BON) con los parámetros fisicoquímicos y nutrientes del agua y de los sedimentos. Los parámetros fisicoquímicos al igual que los nutrientes del agua presentaron diferencias significativas (p0,05) entre las zonas y profundidades de muestreo, demostrando mayores alteraciones a medida que se incrementa la intensidad de cultivo. De igual forma los nutrientes del sedimento, el carbono orgánico total y la materia orgánica, presentaron diferencias significativas (p0,05), presentando los valores menos favorables en los cultivos semi-intensivos e intensivos, a diferencia del cultivo extensivo y punto control, cuyos valores expresan mejor calidad del estado del sedimento. Se presentaron diferencias significativas (p0,05) entre las proporciones y las densidades celulares de las bacterias oxidantes de amonio (BOA) y bacterias oxidantes de nitritos (BON), siendo mayores en el cultivo intensivo, de igual forma, las BOA presentaron menor proporción que las BON, debido a la excreción de amonio en la parte superficial de la columna del agua y a su degradación mediante el ciclo del nitrógeno hasta llegar al sedimento. Finalmente, se pudo comprobar que el cultivo de trucha arcoíris en jaulas flotantes altera negativamente la calidad de agua y los sedimentos, principalmente en cultivos de mayor intensidad productiva, al igual que influye en el comportamiento de la actividad bacteriana.

//Abstract: Fish farming is a global alternative in the production of quality food and high protein content; however, the consequences of the activity are reflected in alterations of different variables in the aquatic ecosystem. The present study was developed during the low rainfall season in Lake Guamuez, between fish farming zones and a control point, taking water samples at 0, 10 and 20 meters depth and sediment at 20 meters, where was evaluated the influence of farming intensity (extensive, semi-intensive and intensive) of rainbow trout in floating cages, in water physicochemical parameters (dissolved oxygen, temperature, electrical conductivity, pH, turbidity, BOD5 and COD), nutrients (ammonium, nitrites, nitrates, total phosphorus) and sediments (analysis of ammonium oxidizing bacteria (AOB) and nitrite oxidizing bacteria (NOB), total nitrogen, total phosphorus, total organic carbon and organic matter). The environmental contamination of the variables was evaluated through a multiple correlation and a principal component analysis between the abundance of ammonium oxidizing bacteria (BOA) and nitrite oxidizing bacteria (BON) with physicochemical parameters and nutrients from the water and sediments. The physicochemical parameters as well as the water nutrients showed significant differences (p0,05) between the zones and depths of sampling, showing greater alterations as the intensity of cultivation increases. Similarly, the nutrients of the sediment, the total organic carbon and the organic matter, presented significant differences (p0,05), presenting the less favorable values in the semi-intensive and intensive crops, unlike the extensive culture and control point, whose values express better quality of the sediment state. There were significant differences (p 0,05) between the proportions and the cellular densities of ammonium oxidizing bacteria (BOA) and nitrite oxidizing bacteria (BON), being higher in the intensive culture, likewise, the AOB had a lower proportion than the NOB, due to the excretion of ammonium in the superficial part of the water column and its degradation through the nitrogen cycle until reaching the sediment. Finally, it was found that the farming of rainbow trout in floating cages negatively affects the quality of water and sediments, mainly in fish cultures of greater productive intensity, as well as influencing the behavior of bacterial activit