Desarrollo de un índice multimétrico con base en las comunidades de macroinvertebrados para la evaluación del estado ecológico de ríos del departamento de Boyacá, Colombia

Abstract

Para aportar una herramienta útil y robusta necesaria para la caracterización de cuerpos de agua, se elaboró un índice multimétrico de integridad biótica basado en los macroinvertebrados para evaluar el estado ecológico de los ríos de la cuenca alta y media del Río Chicamocha. Se caracterizaron parámetros fisicoquímicos y biológicos (comunidad de macroinvertebrados acuáticos) en tres estaciones de referencia (con características prístinas) y nueve estaciones perturbadas (por alteraciones de deforestación, alteración de hábitats fluviales y vertimientos domésticos e industriales). Las estaciones de muestreo pertenecen en total a cinco ríos y quebradas de las cuenca alta y media del Río Chicamocha, incluyendo la corriente principal (Río Chicamocha), caracterizadas durante la temporada seca de los meses de noviembre y diciembre de 2015. Los parámetros fisicoquímicos se usaron para determinar el gradiente de estrés de la cuenca mediante análisis de componentes principales (ACP) y correlaciones bivariadas, obteniendo en las estaciones de referencia altos valores de saturación de oxígeno y en las perturbadas altos valores de conductividad y temperatura. La composición de la comunidad de macroinvertebrados se usó en el cálculo de 21 métricas candidatas a componer el índice, agrupadas en las categorías de: riqueza y composición taxonómica, abundancia, composición trófica y tolerancia/intolerancia a la contaminación, además mediante un análisis de correspondencia canónica (ACC) se determinó la relación entre dicha composición de los macroinvertebrados y las variables ambientales, para determinar que métricas incrementaban o disminuían respecto al gradiente de perturbación. Posteriormente, los resultados de los análisis multivariados (ACP) se correlacionaron con las 21 métricas candidatas para determinar cuáles de estas evidenciaban fielmente los cambios de estrés en el gradiente ambiental, incluyendo para esto además un cálculo de su Eficiencia Discriminativa (ED) entre estaciones prístinas y perturbadas. El índice finalmente incluyo seis métricas: Riqueza de familias de Ephemeroptera, Plecoptera y Trichoptera (EPT), % Ephemeroptera, % Plecoptera, Abundancia total de individuos, % Filtradores e índice BMWP. Con los valores de los percentiles de las métricas en las estaciones de referencia se categorizaron las escalas de variación del índice, con los cuales tras la aplicación del índice multimétrico se definieron ríos con Muy buenas y Buenas calidades biológicas, así como otros con calidad biológica de Mala a Pésima. El índice propuesto fue validado positivamente con una base de datos independiente en una cuenca cercana a la estudiada, además de ser comparado con otros índices de calidad biológica unimétricos (índices biológicos de diversidad verdadera, índice EPT, BMWP/Col, ASTP y ABI), por lo que se evidenció su robustez y eficacia para determinar la calidad biótica de cuerpos de agua en la escala espacial de cuenca. De esta forma se concluyó su gran idoneidad para medir la calidad ecológica del agua dada su gran sensibilidad a las perturbaciones ambientales, por lo que se considera una herramienta apropiada para evaluar y monitorear la cuenca de estudio, por ejemplo en actividades de valoración de la restauración ecológica o en procesos de ordenamiento y planificación de cuencas hidrográficas.