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Revista
EIDENAR: Ejemplar 7 / Enero - Diciembre 2008 |
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Utilización
de la macrofauna
bentónica como indicador de calidad ambiental en la
desembocadura del río anchicaya, pacífico colombiano
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*Recibido
: 21
Julio 2008
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*Aceptado:
Septiembre 30 2008 |
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Carlos H. Lucero
Rincón, M.Sc.
Profesor Asociado
Universidad del Valle, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.
Departamento de Biología, Cali, Colombia,
carlucer@univalle.edu.co
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Germán
Bolívar, Ph.D.
Profesor Titular
Universidad del Valle, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.
Departamento de Biología, Cali, Colombia, |
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Raúl Neira, Tec.
Profesor
Universidad del Valle, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.
Departamento de Biología, Cali, Colombia,
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Enrique Javier
Peña, Ph.D.
Profesor Titular
Biólogo, Universidad del Valle, Facultad de Ciencias Exactas y
Naturales. Departamento de Biología, Cali, Colombia.
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RESUMEN
Se evaluó la relación existente entre la cantidad de
sedimentos que se encuentran en la desembocadura del cauce del
río Anchicaya y el crecimiento de la macrofauna bentónica
entre las zonas de Taparal y Soldado, Bahía de
Buenaventura. Las muestras de macrofauna fueron recopiladas en agosto
del 2003, empleando una draga Peterson de 225 cm2 de área.
Todas las muestras de macrofauna se preservaron en alcohol
(concentración 70%) y formol (concentración 10%). Se
aplicaron los índices de dominancia, densidad, diversidad y
equidad. La fauna fue organizada en grupos tróficos:
alimentadores de depósito de superficie (ADS), alimentadores de
depósito de sub-superficie (ADSS), filtradores (FF),
carnívoros (CAR) y omnívoros (OMN). También se
empleó el Análisis Factorial de Correspondencia (AFC)
para determinar su variación espacial. Se colectaron 309
individuos con 80 especies distribuidos en 7 grupos (Poliquetos,
Amphipodos, Crustáceos, Gastrópodos, Bivalvos, Insectos y
Sipunculas).En Taparal dominaron los ADS (amphipodos), mientras que en
Soldado fueron los ADSS (poliquetos). Se encontró una mayor
estructura comunitaria en la región de Soldado con un aumento de
los índices ecológicos. La abundancia de poliquetos
Capitellidae, se relacionan con la alta carga de sedimentos registrada
y transportada por el río que incrementa el contenido de materia
orgánica del sistema, lo cual puede servir para desarrollar
bioindicadores de erosión en la cuenca del río
Anchicayá.
PALABRAS CLAVE
Macrofauna, río Anchicayá, grupos tróficos,
índices ecológicos, contaminación
ABSTRACT
The objective of the present work is to evaluate the trophic structure
of the benthic macrofauna in the Anchicaya river’s mouth, between
Taparal and Soldado, in the Buenaventura Bay. In August 2003,
macrofauna was obtained by using a Peterson dredger for an area of
225cm2. All samples were preserved in alcohol at 70% and formal at 10%.
Index for dominance, density, diversity and equity were applied. Fauna
was organized by trophic groups: feeders for superficial deposit (FSD),
feeders for sub-surface deposit (SSDF), filtrators (FF), carnivores
(CAR), and omnivores (OMN). The correspondence factorial analysis
(CFA) was also used to determine spatial variation. 309 individuals
were collected with 80 distributed species in 7 groups (Polichaetes,
Amphipods, Crustaceans, Gastropods, Bivalves, Insects and Sipunculas).
In Taparal there were specially ADS (Amphipods), while in Soldado
were the polichaetes (SSDF). In the region of Soldado a bigger
community structure was found with an increase of ecological indexes.
The abundance of Polichaetes Capitellidae, suggests that the river’s
mouth, in the region of Soldado, has high charge of sediments
transported by the river which increases the content of organic
material in the system.
KEYWORDS
Macrofauna, Anchicaya river, trophic groups, ecological indexes,
pollutions.
1. INTRODUCCIÓN
Las desembocaduras de ríos son áreas de gran
dinámica biológica y física al generar cargas de
sedimentos que son transportados por los ríos. La materia
orgánica alóctona de los ríos y autóctona
por descomposición de hojas y organismos del manglar se acumula
en la desembocadura provocando zonas con alto contenido de
nutrientes,los cuales son fuente de alimento y hábitat para la
fijación y el desarrollo de una gran diversidad de organismos
bentónicos (Lucero et al., 2006)
La identificación de factores y procesos que dominan la
estructura de los ensambles macrobentónicos en la desembocadura
de los ríos reviste gran importancia ecológica. La
sensibilidad de los ensambles macrobentónicos de zonas
estuarinas frente a las alteraciones medioambientales han sido
comúnmente empleados a nivel mundial para evaluar los efectos de
la contaminación en estos sistemas y el grado de erosión
de las cuencas (Solís, 1982; Gaston et al., 1998; Brown et al,.
2000), su relación con ciertas variables ambientales
(Schaffner, 1990; Peterson, 1991; Molina y Vargas, 1994), o
evaluación de la estructura trófica en planos lodosos
(Commit and Ambrose, 1985; Cannicci et al., 1999; Brown et al., 2000).
En la costa pacífica colombiana, algunos estudios incluyen la
distribución y abundancia de los organismos
macrobentónicos (Cantera, 1991; Cantera et al., 1994,1999;
Lucero y Cantera, 2007), con la variabilidad bajo condiciones
climáticas anormales (Lucero et al., 2006), relación de
la abundancia de aves con el macrobentos (Morales y Lucero, 2002) y
relación con la contaminación (Tovar, 1994; Univalle,
1994; CAE, 1995).
El presente trabajo fue realizado en la desembocadura del río
Anchicayá, en la bahía de Buenaventura, el cual presenta
características estuarinas y es notablemente influenciado por
las descargas del río que determinan las características
hidrológicas y sedimentológicas de la zona. El objetivo
fue evaluar la estructura trófica de la macrofauna
bentónica y su relación con algunos factores ambientales
mediante una metodología de evaluación rápida.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
El área de estudio se encuentra ubicada a 3°36’46.9” N –
76°53’16” W y 3°44’46” N – 76°58’23.5” W, conformada por la
subcuenca correspondiente a los afluentes Danubio, Aguaclara
Aribí, San Marcos, Tatabro, Guaimía y Sabaletas
principalmente y corresponde a la cuenca hidrográfica del
río Anchicayá. Se encuentra limitada por el oriente con
la cordillera occidental, al occidente con el océano
Pacífico y su trayecto se encuentra inmerso en el municipio de
Buenaventura (Figura 1). En la desemboca en la Bahía de
Buenaventura se depositan sedimentos transportados por el río,
en los sectores de Humane, Taparal y Soldado. En estos sectores se
presenta la interacción con el agua marina
formándose un ecosistema estuarino. En la
región es muy común observar aves en forrajeo,
alimentándose de pequeños cangrejos y gusanos
poliquetos (Morales y Lucero, 2002).
Figura
1. Localización del área de estudio en plena
desembocadura del río Anchicayá en la Bahía de
Buenaventura, Pacífico colombiano
Se realizaron muestreos sistemáticos en el mes de febrero del
año 2003 entre Taparal y Soldado en la desembocadura del
río Anchicayá. Se tomaron muestras de sedimento con una
draga Peterson de 225 cm2de área para análisis de la
fauna. Para la obtención de las muestras se realizó un
transepto imaginario perpendicular a la línea de costa con la
ayuda de una brújula y un sistema de posicionamiento global, con
el objetivo de extraer muestras de sedimentos en tres puntos
equidistantes a cada transepto. Se obtuvieron seis muestras en cada
estación para un total de 12 muestras recolectadas.
Los organismos bentónicos se obtuvieron lavando el sedimento en
tamices de 500 micrómetros de poro mediante agitación
suave. La fauna encontrada fue fijada en formalina al 10% preparada con
agua de mar. En el laboratorio los organismos fueron identificados y
conservados en formol 5% o alcohol 70% según el grupo
taxonómico. Para la identificación se utilizaron
guías taxonómicas como Keen (1971), Abbott (1974), Crane
(1975), Fauchald (1977), Brusca (1980), Ramos (1989) y Hendrickx (1995).
La estructura de la comunidad se estableció mediante el uso
de índices ecológicos, tales como la abundancia
relativa o dominancia de especies, densidad, diversidad (Shannon y
Weaver, 1949) y equidad (Pielou, 1966). La fauna
macrobentónica fue organizada en grupos tróficos teniendo
en cuenta las estrategias y preferencias alimenticias (Crane 1975,
Gaston and Nasci 1988, Brown et al. 2000, Lucero et al.2006). Estos
grupos tróficos incluyen alimentadores de depósito de
superficie (ADS), alimentadores de depósito de sub-superficie
(ADSS), filtradores (FF), carnívoros (CAR) y omnívoros
(OMN). La variación espacial en la composición de
especies y grupos tróficos fue evaluada usando el
Análisis Factorial de Correspondencia (AFC) con base en la
densidad de especies en cada una de las estaciones estudiadas.
3. RESULTADOS
Se colectaron 309 individuos pertenecientes a 80 taxas distribuidos
principalmente en 7 grupos taxonómicos (Poliquetos, Amphipodos,
Crustáceos, Gastrópodos, Bivalvos, Insectos y
Sipunculas). Se estableció una categoría llamada “otros”,
la cual se incluyen nematelmintos, equiuros y platelmintos debido a su
baja representatividad. Se separaron los Amphipodos de la
categoría crustáceos debido a la diferencia en el tipo y
la forma de alimentación, por lo que corresponden a diferentes
niveles tróficos. Los grupos dominantes en número de
especies y de individuos fueron los poliquetos y Amphipodos (Figuras 2
y 3). No obstante, en Taparal el 65% de la fauna está
representada por amphipodos de la familia Gammaridae, los demás
corresponden a isópodos y larvas inmaduras de insectos, mientras
que en Soldado el 82,3% son gusanos poliquetos, el resto de la
taxocenosis lo constituyen algunos bivalvos (Tellina spp.),
gastrópodos (Anachis spp., Theodoxus spp.), equinodermos como
estrellas de mar (Amphiuridae, Ophiutrichidae) y gusanos sipunculidos y
echiuros entre otros. La presencia de crustáceos, en esta
estación fue muy baja, se registraron algunos palinuridos,
amphipodos y alpheidos. Se destaca la ausencia total de
crustáceos brachiuros, muy común en las desembocaduras de
ríos.
Figura 2.
Dominancia en número de especies de los principales grupos
taxonómicos registrados en las estaciones de Taparal y Soldado
en la desembocadura del río Anchicayá, Bahía de
Buenaventura
Figura 3.
Dominancia en número de individuos de los principales grupos
taxonómicos registrados en las estaciones de Taparal y Soldado
(desembocadura del rió Anchicayá) en la Bahía de
Buenaventura
En términos generales, los taxa dominantes del sistema
corresponden a Terebellides sp (34,07 ind/m2), Notomastus sp1 (16,24
ind/m2), Cirratulidae (14,81 ind/m2), Gammaridae sp3 (12 ind/m2),
Maldanidae sp. (9,63 ind/m2), Capitellidae sp1 (7 ind/m2) y Mediomastus
sp1 (7 ind/m2), Gammaridae sp4 (5,.4 ind/m2) y Nephtydae (5,2 ind/m2).
Los 10 primeros taxa más abundantes en el sistema representaron
el 55% del macrobentos colectado, de las cuales 8 taxa son poliquetos y
2 amphipodos, el resto de la taxocenosis presentan dominancias muy
bajas. Estos taxa presentaron una distribución agregada,
mientras que los 70 restantes correspondieron a
distribución aleatoria. Se encontró una mayor
estructura comunitaria en la región de Soldado con respecto a
Taparal, con un aumento de diversidad, densidad y riqueza de especies
(Tabla 1.).
Tabla 1.
Descriptores ecológicos encontrados en la desembocadura del
río Anchicaya, bahía de Buenaventura, Pacífico
colombiano
En términos generales, el grupo trófico que
registró el mayor número de individuos y de especies
fueron los organismos detritívoros alimentadores de
depósito de sub-superficie (ADSS) con el 67,31% de la abundancia
total, y alimentadores de depósito de superficie (ADS) con el
20,71%; juntos constituyen el 88,2 % de la abundancia total de la zona.
En la estación de Taparal dominaron los alimentadores de
depósitos de superficie, ADS (80%), que en su mayoría
están conformados por amphipodos y en Soldado la mayor
dominancia correspondió a los alimentadores de
depósito de sub-superficie (ADSS) con el 78,35%, constituidos
principalmente por gusanos poliquetos. Los demás grupos
representaron menos del 5% del total de la abundancia
macrobentónica.
El Análisis Factorial de Correspondencia mostró que los
grupos tróficos también se relacionan con la
composición granulométrica del fondo (Factor I: 57,61%) y
el gradiente de salinidad creciente (Factor II: 42,39%) desde la
estación Taparal (4-8 ppm en marea alta) hacia Soldado (10
– 25 ppm), (Figura 4). La abundancia de los ADSS depende más de
la composición granulométrica que del gradiente de
salinidad, mientras que los ADS son más influenciados por el
gradiente de salinidad debido a que en la estación de Taparal
los valores de salinidad son generalmente despreciables, especialmente
durante marea baja; en esta región la menor influencia marina
permite la constitución de un suelo con
características arenosas mientras que en Soldado
más del 80% es de composición lodosa (limos y arcillas).
Los FF, HER y CAR están influenciados tanto por la salinidad
como por el sedimento, mientras que los OMN principalmente por la
composición del suelo.
Figura
4. Análisis Factorial de Correspondencia de los
grupos tróficos en las estaciones de Taparal y Soldado en
la desembocadura del río Anchicayá.
Figura 5. Análisis Factorial de Correspondencia de la abundancia
media de especies encontradas en la desembocadura del río
Anchicayá entre Taparal y Soldado.
De los 80 taxa encontrados, sólo 11 se distribuyen
exclusivamente en la estación de Taparal, representados por los
amphípodos de la Familia Gammaridae. Únicamente cinco (5)
taxa se encontraron distribuidos en las dos estaciones evaluadas
(Amphipoda, Gammaridae, Nematelminto, Elmidae sp y Chironomidae), los
cuales corresponden a los códigos 11, 17, 18, 34 y 35 del plano
factorial (Figura 5); los 64 taxa restantes se distribuyeron
únicamente en la estación de Soldado. El Análisis
Factorial de Correspondencia permitió determinar que la
distribución de las especies macrobentónicas en la
desembocadura está influenciada principalmente por dos factores
importantes: La composición granulométrica del
fondo (Factor I: 47,09 %) y la variación de salinidad
(Factor II: 32,59 %).
4. DISCUSIÓN
La dominancia de poliquetos es común en este tipo de ambientes
tanto a nivel local (i. e.Tovar, 1994; CAE, 1995, UNIVALLE, 1994;
1995, Lucero et. al., 2006) y mundial (i. e. Solís, 1982; Molina
y Vargas ,1994; Vargas, 1987; Chandran et.al., 1982). Este
estudio, a diferencia de otros, muestra que los poliquetos son
ampliamente dominantes y una composición y abundancia de la
estructura trófica de otros grupos como crustáceos y
moluscos, los cuales también son identificados como taxa
importantes (Gray, 1981). Se encontró que los
crustáceos, especialmente en la estación de Soldado donde
se encuentra la mayor abundancia de individuos y especies, no son
dominantes.
No se registró la presencia de crustáceos braquiuros
(cangrejos) ni camarones, los cuales son componentes importantes de
cualquier sistema estuarino y los moluscos fueron pobremente
representados. La alta dominancia de los alimentadores de
depósito (ADS y ADSS) en número de especies (65%) y de
individuos (82%) sugiere el gran contenido de materia orgánica
del sistema. La distribución de estos organismos obedece a
condiciones de salinidad y características de fondo; en Taparal,
donde la salinidad es mínima, especialmente durante marea baja,
y el fondo es arenoso, dominan los ADS, en su mayoría amphipodos
(80%), mientras que en Soldado (plena desembocadura del río
Anchicayá), donde el fondo es lodoso y el agua es estuarina,
dominan los ADSS, como los poliquetos (78,35%).
La categoría «otros gusanos» incluye sipunculidos,
equiuros, nematelmintos y platelmintos; este grupo corresponde, al
igual que los poliquetos, a indicadores biológicos de materia
orgánica y procesos de sedimentación.
La estructura trófica de la comunidad bentónica estuvo
relacionada principalmente con la salinidad y el tamaño de
partícula del sedimento.
La abundancia de SDF fue substancialmente más alta en
Taparal, donde existió ausencia de salinidad durante el tiempo
de muestreo, mientras que la abundancia de SSDF fue proporcionalmente
mayor en Soldado, donde la salinidad fue más alta, por encima de
4‰; los OMN, FF, CAR y otros grupos fueron pobremente representados;
resultados similares fueron obtenidos en estuarios del Golfo de
México (Brown et al., 2000) y en el estuario del río
Dagua (Bahía de Buenaventura), (Lucero et al., 2006).
En la desembocadura del río Dagua (Lucero et. al., 2006)
encontraron que el 21% de la macrofauna macrobentónica
corresponde a ADSS y el 72,4% ADS. En el presente estudio ocurre
todo lo contrario, el 20% de esta fauna son ADS y el 67% son ADSS, lo
cual muestra la gran importancia de los poliquetos en la
dinámica trófica del ecosistema, en virtud de la alta
disposición de materia orgánica.
En términos generales, el gran número de taxa
alimentadoras de depósitos (59) sugiere una amplia variedad de
recurso alimenticio (Whitlatch, 1981).
La dominancia de las especies alimentadoras de depósitos,
especialmente SDF (amphipodods) y SSDF (poliquetos), indican la gran
importancia del detritus como una fuente de energía para la
comunidad bentónica en este tipo de sistemas (Lucero et. al.,
2006), por lo que las especies de poliquetos son importantes debido a
que representan un recurso alimenticio para peces e invertebrados y
desempeñan una función importante en la
regeneración (Boyton & Kemp, 1985; Doering, 1989).
La mayor abundancia de poliquetos estuvo asociada a un aumento en el
contenido de limos y arcillas. Algunos autores coinciden en
afirmar que este grupo prefiere ambientes ricos en nutrientes por
que son alimentadores de depósito, y en las zonas con mayores
acumulaciones de materia orgánica, ya sea naturales o
antropogénicas, dominan los alimentadores de depósito que
son en su mayoría gusanos poliquetos, (Cantera 1982 y Cantera et
al.,1994). Además, Brown et al., (2000) encontraron que en
sitios contaminados en los estuarios del Golfo de México
existió mayor proporción de SSDF que de SDF, por lo que
esta dominancia puede ser indicativo de frecuentes disturbios en estos
estuarios (Gaston et al., 1998).
La abundancia de poliquetos de la familia Capitellidae, en
la desembocadura del río Anchicayá, principalmente
a la altura de la estación Soldado, se debe entre otros factores
a una alta carga de sedimentos transportados por el río
que incrementa el contenido de materia orgánica del sistema,
puesto que las especies de esta familia son a menudo colonizadores de
ambientes alterados o estresados (Blake et. al., 2000).
Los géneros Capitellay Notomastus,registrados en la
estación Soldado, son utilizados como indicadores de
contaminación, ya que son abundantes en sedimentos enriquecidos
orgánicamente (Blake et al., 2000).
Cuando el contenido de materia orgánica de los sedimentos
es alto, estos gusanos pueden reproducirse rápidamente y
construir grandes poblaciones.
Por tanto, los capitélidos son considerados organismos
oportunistas en sedimentos estresados o alterados, cuando casi toda la
fauna (infauna) ha muerto, por lo que siguen un patrón de
sucesión después de una perturbación ambiental
(Blake et al., 2000).Lo anterior sugiere que en la desembocadura del
río Anchicayá se está presentando un estado
sucesional debido a un tipo de perturbación ocurrida aguas
arriba, lo cual se relaciona con descargas anormales de sedimentos que
modifican la estructura de las comunidades, destruyendo la
biodiversidad bentónica y dando paso a la aparición de
poliquetos en el fondo.
Los macroinvertebrados bentónicos son el principal componente de
la cadena alimenticia acuática y su historia de vida los hace
susceptibles a cambios en las condiciones ambientales, especialmente
por actividad antropogénica, que se traduce en cambios de la
estructura trófica de la comunidad bentónica y con ello
del sistema en general (Lucero et al., 2006).
Los resultados encontrados mostraron que la macrofauna
bentónica, especialmente los gusanos poliquetos, en las
desembocaduras de los ríos son buenos indicadores de
alteraciones ocurridas en los suelos de la cuenca, debido a la carga de
sedimentos depositada en la desembocadura del río.
Adicionalmente, la evaluación rápida de un ecosistema
acuático muestra las condiciones actuales en que éste se
encuentra, generando información sobre las relaciones
ecológicas del entorno y las causas que la originan.5.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo se realizó gracias a la orden de contrato suscrita
entre La Fundación General de Apoyo a la Universidad del Valle y
la Corporación Regional del Valle del Cauca (CVC). Se agradece a
la sección de Biología Marina y al Departamento de
Biología de la Universidad del Valle por facilitar los equipos y
laboratorios para la toma y procesamiento de las muestras. A la
comunidad del Bajo Anchicayá, a la CVC por su apoyo financiero y
a todas los colegas y estudiantes que de una u otra forma hicieron
posible la culminación de este trabajo.
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