Instituto Politécnico Nacional

Escuela Nacional de Ciencias Biológicas

Informe Técnico Final

EVALUACIÓN DE LA SALUD DE LA LAGUNA DE YURIRIA, UNA INTEGRACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA, EL ESTADO TRÓFICO Y LA RESPUESTA DE BIOMARCADORES DE

DAÑO TEMPRANO

Directora: Dra. Eugenia López López

Resumen

La Laguna de Yuriria es considerada como una de las primeras obras hidráulicas de América, inunda una depresión natural con aguas del Lerma, actualmente se practica la pesca comercial y deportiva y está considerada dentro de las regiones hidrológicas prioritarias de la CONABIO (62). En el 2004 (febrero), Yuriria fue incluida en el listado de la Convención de humedales RAMSAR, por lo que es necesario realizar estudios que permitan recuperar los servicios ambientales de la Laguna. Este estudio abordará el estado trófico, la calidad del agua (a través de un índice de calidad del agua) y la respuesta de biomarcadores a daños tempranos por xenobióticos que alteran la salud del ecosistema. Se realizaron monitoreos con 4 visitas en un año; se estimaron los parámetros morfométricos para calcular el volumen útil actual. Se tomaron muestras de la columna de agua en la zona limnética, en el tributario, y en el efluente de la laguna, se analizaron para determinar las concentraciones de DBO, oxígeno disuelto, fósforo, nitrógeno, y los requeridos por el indice de calidad del Agua de Dinos (1987) ICA y para determinar el estado trófico. Para determinar la presencia de agentes estresantes en el cuerpo de agua (xenobióticos: plaguicidas organofosforados, metales pesados y otros agentes exógenos que generan radicales libres), se utilizaron biomarcadores específicos de daño temprano, realizando bioensayos con organismos nativos de diferentes niveles tróficos. Se cuantificaron las actividades de la acetilcolinesterasa, fosfatasa alcalina, lipoperoxidación, que evidencian alteraciones fisiológicas, daño y muerte celular y procesos de detoxificación, situación que no evalúa el ICA y afecta el aprovechamiento del agua en usos específicos. Los resultados muestran que la capacidad de almacenamiento real de la laguna es de 0.210 km2, que es menor al que reporta por la CNA, que puede ser resultado de eventos de sedimentación y azolvamiento, se nota además una disminución en la superficie del agua por expansión de las zonas comerciales y de cultivo hacia la Laguna; la situación actual de la calidad del agua muestra variación espacial y temporal, el mes con menor ICA corresponde al periodo de lluvia y los sitios con valores mas bajos son de los tributarios río Lerma y Canal la Cinta. El Portencial de crecimiento algal muestra variaciones espacio-temporales muy acentuadas con menor De acuerdo con los biomarcadores de daño temprano el potencial tóxico del agua asociado a los xenobióticos presentes provocó la inhibición de la AChE; incremento de la actividad de lipoperoxidación. Los oorganos mas afectados fueron hígado y branquias y el mes en el que se presentó mayor respuesta de los marcadores fue en las lluvias.

Introducción

Como un resultado del propio desarrollo de la humanidad, el ambiente continuamente recibe la carga de

químicos orgánicos extraños (xenobioticos) emitidos por las zonas urbanas, industriales y agrícolas. El

reservorio final para toda esta mezcla de contaminantes es el ambiente acuático debido a las descargas

directas, los procesos hidrológicos y atmosféricos. Desafortunadamente los efectos de los xenobioticos sobre

las poblaciones tienden a manifestarse a largo plazo. Cuando el efecto es claro sobre las poblaciones y el daño

ya está muy avanzado, son pocas las acciones que se pueden tomar para la reducción de riesgo. Por lo cual,

la tendencia actual es la investigación de las señales o respuestas de daño temprano o biomarcadores, las

cuales se basan en las mediciones de los fluidos corporales, células o tejidos que indican modificaciones

bioquímicas o celulares generadas por la presencia y magnitud de xenobioticos. En el contexto ambiental, los

biomarcadores son indicadores de que los contaminantes han ingresado al organismo, están distribuidos entre

los tejidos y están manifestando sus efectos en órganos blanco (Van der Oost, et al., 2003). Dentro de los

biomarcadores se pueden distinguir los de exposición, que detectan y miden la presencia de una substancia

exógena o su metabolito, o el producto de la interacción entre un xenobiótico y algunas moléculas blanco,

dentro del compartimiento de un organismo. Los biomarcadores de efecto, que influyen la medición de

alteraciones bioquímicas y fisiológicas dentro de tejidos o fluidos corporales que se asocian al estado de salud

del organismo. Los biomarcadores de susceptibilidad que indican la capacidad adquirida de un organismo a

responder a los cambios de exposición a xenobióticos específicos, incluyendo factores genéticos. Es posible

analizar el impacto tóxico de los xenobióticos en organismos acuáticos a través de diversos biomarcadores de

exposición o de efecto, entre los cuales se tienen las enzimas de biotransformación (inducción o inhibición de la

actividad enzimática); parámetros de estrés oxidativo, siendo de particular interés las enzimas antioxidantes que

protegen a los organismos contra radicales libres (especies de oxígeno reactivo citotóxicas); los productos de

biotransformación que incluyen la alteración de los metabolitos en los fluidos corporales; estresores de

proteínas tales como las metalotioneinas, generadas por la presencia de metales pesados; parámetros

hematológicos tales como el hematocrito y concentraciones de hemoglobina, proteínas y glucosa; entre otros

biomarcadores relacionados con parámetros endocrinológicos e inmunológicos.

Los ecosistemas lacustres son de gran valor ecológico ya que controlan el microclima de las zonas en las

cuales se localizan, juegan un papel importante en la regulación hidrológica y son fuente de diversidad, entre

otros servicios ambientales no menos importantes. En virtud de ser ecosistemas semicerrados, la presencia de

xenobióticos puede influir o modular drásticamente la respuesta del ecosistema y particularmente la respuesta

de los organismos a estresores particulares tales como plaguicidas, metales pesados e incluso hidrocarburos,

siendo difícil identificar la relación entre los contaminantes y las respuestas de los organismos (Adams et al.,

1989, 1999). Tal es el caso de la Laguna de Yuriria, que está sujeta a la influencia de sus tributarios, de las

zonas urbanas y rurales con la consecuente descarga de desechos municipales, el entorno agrícola, los

lixiviados pluviales de la cuenca de captación y las embarcaciones de carácter turístico y de transporte público,

conformando una mezcla de compuestos extraños al cuerpo de agua que sin duda están produciendo ya

respuestas a nivel individual y poblacional en las diferentes especies que cohabitan la laguna.

La Laguna de Yuriria se encuentra dentro de la región administrativa VIII Lerma – Santiago – Pacífico, y

particularmente, en la cuenca del Medio Lerma, cuya problemática global se define en el Programa Nacional

Hidráulico con a) Oferta insuficiente para satisfacer las demandas en las subregiones Alto, Medio y Bajo Lerma

y Alto Santiago, situación que se presenta por la competencia por el recurso, así como también por la

degradación del medio ambiente (calidad del agua); b) Sobreexplotación de acuíferos; c) Baja eficiencia en el

aprovechamiento del agua y la infraestructura en el sector agrícola, cuyo principal factor es por insuficiente

tecnificación de riego y capacitación de los agricultores, así como por un mal estado de la infraestructura de

conducción y distribución; d) Baja eficiencia en el uso público urbano y bajas coberturas de servicios en el

medio rural; e) Degradación de la calidad del agua, lo cual existe prácticamente en toda la región, ya que la

infraestructura de tratamiento es insuficiente, lo que deriva en problemas de salud pública, limitación de la

disponibilidad y en el caso de los cuerpos de agua principales, un proceso de eutroficación que estimula la

proliferación de malezas acuáticas y proliferaciones fitoplanctónicas de grupos indeseables como las

cianobacterias; f) Daños por inundaciones, que afectan en mayor grado a las subregiones en las que se tienen

los mayores desarrollos socioeconómicos, como es el caso del Medio Lerma, donde se presentan inundaciones

en las zonas urbanas ubicadas en las partes bajas y se acentúan por la carencia de drenaje pluvial; g)

Afectaciones por sequías. Dañan de manera especial al sector agropecuario, en especial al Medio Lerma,

donde se realiza la mayor actividad de este sector en la región; h) Deficiencias en la red de medición y

monitoreo, ya que la región no cuenta con una red diseñada con un enfoque de manejo del agua por cuencas y

además su densidad es inferior a las recomendadas por los organismos internacionales (Organización

Meteorológica Mundial). Aun cuando dicha problemática se generaliza para toda la región administrativa VIII, se

hace referencia de forma particular en muchos aspectos a la subregión del Medio Lerma, a la cual pertenece la

Laguna de Yuriria.

La Laguna de Yuriria es considerada como una de las primeras obras hidráulicas construidas en América

(alrededor de 1548), es uno de los más importantes cuerpos de agua lacustres en México, de acuerdo con la

Comisión Nacional del Agua, es el cuarto en importancia con un área de 80 Km2. Ecológicamente, es un cuerpo

de agua muy importante, ya que suporta poblaciones de aves migratorias incluyendo Buteo jamaisensis, Falco

peregrinus, Myadestes townsendi, Anas discors, Anas americana, Icterus wagleri, Icterus cucullatus, Anas diazi

y Geothlypies speciosa, entre otras.

También es un cuerpo de agua que se ha caracterizado por la ictiofauna propia de la cuenca del Lerma, esta

última considerada como centro de endemismo de algunos grupos de Godeidos y Atherinidos del género

Chirostoma sp.

Debido a su ubicación en una región con un clima semiárido, juega un papel importante en el microclima del

área en la cual se localiza. Fue incluido en la lista de la convención de RAMSAR con el sitio No. 1361 el 2 de

febrero de 2004, por lo cual, es responsabilidad no sólo para el gobierno del Estado de Guanajuato, sino para el

país mismo, mantenerlo dentro de dicha lista y responder al compromiso que significa estar dentro de la lista de

humedales del RAMSAR.

METODOS

La presente propuesta pretende estudiar el proceso de eutrofización, la calidad del agua y la respuesta de

biomarcadores específicos de daño temprano en la Laguna de Yuriria. El monitoreo se llevó a cabo mediante

cuatro visitas en un período anual, (marzo, junio, octubre y diciembre de 2005).

Actividades de campo

- Durante la época del nivel de aguas máximo ordinario se determinó la batimetría de la Laguna con

ayuda de una ecosonda y realizando transectos en dirección Norte – Sur y Oriente – Poniente,

registrando la profundidad a intervalos conocidos, con la finalidad de obtener una cuadrícula de

datos de profundidad para posteriormente graficar dichos datos en un plano base mediante el cual

se generará el mapa batimétrico (ver anexo de estudio batimétrico).

- Para efectos de llevar el seguimiento de la calidad del agua y la comunidad planctónica se

establecieron 15 sitios de muestreo en el cuerpo de agua (Fig. 1); así como también, se definieron

sitios de muestreo en los afluentes y efluentes perennes que afectan el balance hidráulico de la

laguna de Yuriria (Dren La Cinta, Río Lerma y Efluente de la Laguna en la localidad de La Loma).

- En cada uno de los sitios de estudio se registraron los siguientes factores ambientales y físico-

químicos: temperatura del aire y velocidad del viento (con un anemómetro), profundidad, porcentaje

de nubosidad, hora de muestreo, transparencia de Secchi, la temperatura del agua, oxígeno

disuelto, pH, radiación fotosintéticamente activa, sólidos totales disueltos, turbidez, clorofila a y

conductividad específica por medio de una sonda Hydrolab 4A surveyor (Fig. 2).

- Toma de muestras de agua: se realizó con ayuda de una lancha con motor fuera de borda. Las

muestras de agua para la determinación de parámetros físico-químicos en distintos niveles de

profundidad se colectarán con una botella tipo Van Dorn de cierre automático y se trasladarán al

laboratorio en condiciones de refrigeración y oscuridad.

- Las muestras para la determinación de la calidad bacteriológica del agua en cada sitio de muestreo

(coliformes totales y fecales) se colectaron mediante el empleo de bolsas Whirl Pak con capacidad

de 100 mL estériles específicas para la colecta de estos microorganismos.

- Las muestras de agua para los bioensayos se tomaron en 4 de los sitios de estudio (Laguna

estación número 8, dren La Cinta, río Lerma y efluente de Yuriria), en garrafones de plástico de 25

L y se refrigeraron para su transporte al laboratorio (Fig. 1).

- Se colectaron organismos de la biota acuática nativa de la Laguna que se ubican en distintos

niveles tróficos. Crustáceos (Hyalella azteca) y peces (Chirostoma jordani y Goodea atripinnis). Los

organismos se sometieron a congelación y se transportaron al laboratorio para la determinación de

biomarcadores de daño temprano.

- Colecta de plancton:

a) Análisis cualitativo. Con ayuda de una lancha, se realizaron arrastres circulares de plancton

en superficie en un área circundante a cada estación, durante 3 minutos con una red cónica tipo

Wisconsin con luz de malla de 45 μm y un flujómetro adaptado en la boca de la red para

determinar el volumen de agua filtrada (Fig. 3). La muestra se fijó con formol al 4% y se utilizó

para la identificación de las especies planctónicas.

b) Análisis cuantitativo. Con ayuda de una red tipo Schindler-Patalas con luz de malla de 45 μm,

se obtuvieron muestras para la cuantificación de las especies fitoplanctónicas y zooplanctónicas

mediante la filtración de 100 L de agua que fueron fijadas en acetato de lugol y formol al 4%

(Fig. 4).

1

3

Canal La Cinta

2

4

5

6

7

8

9 10

11

12

13

14

15

Río Lerma

Efluente

ACTIVIDADES DE LABORATORIO

Las muestras de agua se analizaron con las técnicas espectrofotométricas autorizadas por la EPA-USA

mediante un espectrofotómetro HACH DR-2500, para determinar las concentraciones de: sólidos suspendidos,

dureza, color, cloruros, alcalinidad, turbiedad y nutrimentos: Nitrógeno (NO2, NO3, NH3 y Ntotal) y Fósforo

(ortofosfatos y P total).

Los coliformes totales y fecales se determinaron a partir de las muestras de agua tomadas ex profeso, mediante

la técnica de número más probable (NMP).

Las muestra obtenidas a partir de los arrastres de la red tipo Wisconsin, se utilizaron para la identificación de

especies planctónicas con claves especializadas.

Los bioensayos para la determinación de potencial de crecimiento algal y biomarcadores de daño temprano se realizarón de la siguiente forma:

Fig. 2.- Hydrolab 4A.

Fig. 3.- Red Tipo Wisconsin para muestra cualitativa de Plancton.

POTENCIAL DE CRECIMIENTO ALGAL

Se evaluó el potencial de crecimiento algal en las estaciones de monitoreo de calidad del agua de Yuriria. El

cuerpo de agua está sujeto a diferentes condiciones y se ve afectado también por la influencia de los diferentes

usos del suelo que circundan la Laguna, así como también, diferentes impactos por el uso propio del cuerpo de

agua. Dichas condiciones ejercen influencia también sobre su estado trófico y por tanto, sobre la disponibilidad

de nutrientes.

Para cada sitio de muestreo se obtuvieron muestras superficiales de 500 ml., y con ellas se realizó el bioensayo

algal utilizando Ankistrodesmus falcatus como organismo de prueba para determinar el potencial de crecimiento

algal. Las muestras de agua fueron filtradas y esterilizadas para evitar la interferencia con otros

microorganismos. El bioensayo se efectuó con un inoculo inicial de 50µL de cultivo puro de A. falcatus,

equivalente a 3.4x109 células y se trabajó por triplicado. La duración del bioensayo fue de 168 horas con

lecturas de absorbancia a 660 nm cada 24 horas. La incubación se llevó a cabo bajo condiciones controladas

de luz y temperatura (24°C ± 2°C). El bioensayo se aplicó a muestras de agua de cada campaña de muestreo.

A partir de la relación entre la absorbancia, el número de células cuantificadas en cámara de Neubauer y el dato

reportado por Margalef (1983) para el peso seco de A. falcatus, se determinó la relación lineal entre el peso

seco y los valores de absorbancia.

De los resultados del bioensayo, se obtuvo el promedio de las tres réplicas y se construyeron las gráficas de

crecimiento poblacional para cada uno de los sitios de muestreo (Fig. 5). De cada gráfica, se obtuvo el potencial

de crecimiento experimental al encontrar el punto de crecimiento en la fase estacionaria. Por medio de

regresión lineal se calculó la tasa de crecimiento específico (μ) y la capacidad de carga (k) de A. falcatus para

cada embalse. Con estos datos se aplicó el modelo logístico de crecimiento poblacional para obtener las curvas

de crecimiento teóricas.

De igual forma, el potencial de crecimiento teórico se obtuvo a partir del valor de la capacidad de carga (k)

calculado a partir de la regresión entre los datos de tasa de crecimiento y tamaño poblacional.

BIOENSAYOS

Por cada campaña de muestreo se llevó a cabo un bioensayo estático para probar el efecto de las aguas de

Yuriria sobre la salud de peces libres de contaminantes, para lo cual, veinticinco ejemplares de Goodea

atripinnis mantenidos en laboratorio libres de exposición a tóxicos se colocaron en acuarios de 20 L

conteniendo aguas de los diferentes sitios de estudio y mantenidos durante 96 horas con aireación constante y

22±1°C de temperatura.

BIOMARCADORES Los efectos adversos de los contaminantes presentes en la laguna se estudiaron mediante la determinación de

una bateria de biomarcadores en las branquias, hígado y músculo de los peces, sujetos a bioensayos de 96

horas de exposición a las aguas de los sitios de muestreo que tomaron ex profeso para estos experimentos

(Laguna estación número 8, dren La Cinta, río Lerma y efluente de Yuriria), como se mencionó en el apartado

del trabajo en campo.

Los biomarcadores utilizados se indican a continuación:

Glucógeno hepático (Morris 1948).- Algunos contaminantes ejercen un efecto nocivo sobre el metabolismo de

los carbohidratos disminuyendo el glucógeno hepático.

La fosfatasa alcalina (Berger y Rudolph 1963) y la γ-glutamil transpeptidasa (Glossman y Neville 1972) que

mostrarán el probable daño hepático inducido por los contaminantes.

Acetilcolinesterasa (Hestrin, 1949).- La inhibición de la actividad de esta enzima indica que los organismos

estuvieron expuestos a insecticidas organofosforados y/o carbamatos.

Lipoperoxidación (Buege y Aust 1978).- Las mezclas de contaminantes que producen radicales libres pueden

inducir estrés oxidativo que se refleja en los cambios de la de las membranas celulares.

ACTIVIDADES DE GABINETE

ÍNDICE DE CALIDAD DEL AGUA DE DINIUS (1987).

Una vez obtenidos los resultados de las determinaciones de las variables ambientales (factores

fisicoquímicos y bacteriológicos), se procedió a calcular el Índice de Calidad del Agua (ICA) de Dinius (1987).

Este índice de tipo geométrico agrupa los valores de las variables de calidad del agua para obtener un valor

absoluto cuya magnitud se relaciona con el estado de contaminación del agua en una escala numérica

asociada con los usos del agua. La selección de este Índice para el presente estudio se basa en las

conclusiones de Landwehr et al. (1976) quien demostró que los índices geométricos son más sensibles que los

aritméticos.

El algoritmo sobre el cual se basa este índice es:

ICA I iw

i

ni=

=∏

1En donde:

ICA = Índice de Calidad del Agua

Ii = Subíndice de Calidad para el iesimo parámetro y, 0 ≤ i ≤ 100.

wi = Peso de importancia del iesimo parámetro y, Σwi = 1

n = Número de Parámetros

Las funciones para la obtención de los subíndices de calidad del agua de cada parámetro involucrado Ii,

se listan a continuación:

( )I ODOD = +082 1056. .

Oxígeno Disuelto

( )I DBODBO = −108 0 3494.

Demanda Bioquímica de Oxígeno (mg/l)

( )I NONO3125 3

0 2718= − .

Nitrógeno de Nitratos (mg/l)

( )I Col TotColTot =−136 0 1311.

Coliformes Totales (NMP/100 ml)

( )I E coliCol Fec =−106 0 1286. .

Escherichia coli (coli/ ml)

( )I ALCALC = −110 0 1342.

Alcalinidad (mg/l)

( )I DURDUR =−552 0 4488.

Dureza Total (mg/l)

( )I ClorurosCloruros =−391 0 4488.

Cloruros (mg/l)

IT C

T Ta so = − −102 004 0 0382. .

Temperatura (°C)

( )I CONDCOND = −506 0 3315.

Conductividad Eléctrica (µmhos/cm)

( )I para pHpHpH= +10 6 90 6803 0 1856. . .<

pH

I parapH = ≤ ≤100 6 9 71. .

( )I parpHpH= >−10 713 65 0 2216. . .a pH

Potencial de Hidrógeno (unidades)

( )I ColorColor =−127 0 2394.

Color (Unidades Pt-Co)

Los valores de ponderación para cada parámetro están dados en una escala de 0 a 1 y son los siguientes

(Dinius, 1987):

Parámetro Valor Parámetro Valor

Oxígeno Disuelto 0.109 Alcalinidad 0.063 Demanda Bioquímica de Oxígeno 0.097 Cloruros 0.074 Coliformes Totales 0.090 Conductividad Eléctrica 0.079 Coliformes Fecales 0.116 Potencial de Hidrógeno 0.077 Nitrógeno de Nitratos 0.090 Temperatura 0.077 Dureza Total 0.065 Color 0.063 Este índice de calidad del agua tiene una escala de 0 a 100, correspondiendo el valor de cero al nivel de calidad

más bajo y el cien al más alto, y su calificación varia con base en el uso asignado, real o propuesto para el

cuerpo de agua (Fig. 4).

AP AGR PES IND REC0

102030405060708090

100

Indi

ce d

e C

alid

ad d

el A

gua

(%)

AP AGR PES IND RECUsos del agua

INACEPTABLE FUERTE CONTAMINACION CONTAMINADACONTAMINACION LEVE CALIDAD ACEPTABLE CALIDAD EXCELENTE

FIGURA 4.- CALIFICACIÓN DE LOS USOS DEL AGUA CON RESPECTO AL ICA

En donde los usos calificados son: AP: Uso para abastecimiento de agua potable AGR: Uso para riego agrícola PES: Uso para pesca y protección de la vida acuática IND: Uso en la industria REC: Uso recreativo con contacto primario

BATIMETRIA

Con ayuda de una ortofoto reciente y el software ArcView 9.0, se obtuvo la información del perímetro, longitud

máxima, área e índice de rivera de la Laguna de Yuriria; así como también, se graficaron las lecturas de

profundidad y se obtuvieron las isobatas; se generaron las curvas hipsográficas de área y volumen, y se calculó

el volumen de almacenamiento de agua de la Laguna de Yuriria mediante la aproximación lineal. Se obtuvieron

además, otras relaciones morfométricas.

RESULTADOS

Morfometría.

Las tablas 1 y 2 muestran los principales atributos morfométricos de la Laguna de Yuriria.

La tabla 3 presenta los resultados del índice de calidad del agua (ICA) de cada una de las campañas de

muestreo, y la figura 5, muestra las gráficas de calidad del agua de cada sitio de muestreo y el valor promedio

del período anual.

TABLA 1.- DATOS MORFOMÉTRICOS DE LA LAGUNA DE YURIRIA Parámetro morfométrico Valor Unidades

Perímetro 59.692 Km Área total 66.062 Km2

Longitud máxima 16.121 Km

Longitud máxima efectiva 16.121 Km Amplitud máxima 6.284 Km Máxima profundidad 4.572 m Volumen 0.210 Km3

Dirección del eje mayor S 86 E Área insular 0.293 Km2

Isla 1 0.123 Km2

Isla 2 0.072 Km2

Isla 3 0.091 Km2

Isla 4 0.001 Km2

Isla 5 0.006 Km2

TABLA 2.- RELACIONES MORFOMÉTRICAS DE LA LAGUNA DE YURIRIA

Relación morfométrica Valor Unidades Profundidad media 3.19 m Profundidad mediana 3.45 m Profundidad relativa .0499 % Amplitud promedio 4.098 km Desarrollo de Costa 2.072 Desarrollo de Volumen 2.0907 Insularidad (%) 0.444 %

TABLA 3.- VALORES DEL ICA DE LA LAGUNA DE YURIRIA

Valor de Índice de Calidad del Agua Estación Marzo Junio Octubre Diciembre Promedio

1 66.90 62.40 60.13 59.52 62.172 66.40 65.29 61.81 58.93 63.043 67.59 62.69 58.37 57.53 61.414 65.12 60.43 61.28 59.26 61.485 68.68 63.28 66.21 59.93 64.446 ND 60.85 61.89 60.25 60.997 63.75 61.37 39.80 59.05 55.078 67.05 62.80 61.49 58.06 62.279 62.07 58.61 55.53 57.71 58.4310 ND 62.02 57.56 57.88 59.1211 65.66 60.30 59.24 57.66 60.6412 64.83 56.93 61.44 57.83 60.1713 63.78 65.56 57.62 60.32 61.7414 62.22 61.62 64.39 67.28 63.8415 63.32 60.72 58.23 59.32 60.37

Río Lerma tributario 59.44 57.92 53.90 ND 57.04Efluente de Yuriria ND 59.88 50.96 ND 55.24

Los valores del ICA varían entre 39.8 en la estación número 7, que corresponde a la bahía frente a la ciudad de

Yuriria en el mes de octubre, y 68.68, que corresponde a la estación 5 en el mes de marzo (ver figura 5). La

estación 7, recibe toda la influencia de Yuriria tal como las escorrentías de la ciudad, posiblemente las

descargas de aguas residuales de la misma y el impacto de las actividades pesqueras y turísticas, ya que es

una zona de tránsito de embarcaciones de ambos tipos.

FIG. 5.- VALORES PROMEDIO DEL ICA Y SU VARIACIÓN GRÁFICA DURANTE LAS FECHAS DE MUESTREO

(MARZO=VERDE, JUNIO = AZUL, OCTUBRE= NARANJA Y DICIEMBRE = ROJO).

La Laguna de Yuriria tiene los siguientes usos de hecho: Riego agrícola Recreación Pesca Por lo cual, al emplear la gráfica de la figura 2 y los valores del ICA para calificar la aptitud del cuerpo de agua para estos usos se obtuvo lo siguiente: Riego agrícola: En promedio el agua de la laguna presenta calificación de contaminada a contaminación

leve Recreación: En este caso, dado el amplio intervalo de valores de ICA que se tienen, la laguna presenta

calificaciones que van de contaminada a calidad aceptable, esto considerando que no hay contacto primario.

Pesca: Los valores de ICA corresponden con calificaciones de contaminada y contaminación leve.

Cabe señalar que es un cuerpo de agua en el cual se lleva a cabo la explotación de Chirostoma jordani, un charal con una tradición muy antigua en la dieta de la región.

Potencial de crecimiento algal (PCA) Los resultados del potencial de crecimiento algal se presentan en la tabla 2 y figura 6, en la cual se muestran los resultados por período de muestreo.

TABLA 4.- PCA EN NÚMERO DE CÉLULAS DE A. falkatus/MG DE PESO SECO Sitio Marzo Junio Octubre

1 4.2.E+09 1.25E+10 6.89E+092 2.7.E+09 1.17E+11 4.00E+093 1.7.E+09 1.90E+10 6.45E+094 3.5.E+09 4.25E+10 6.80E+095 2.9.E+09 1.49E+10 7.65E+096 2.5.E+09 1.71E+10 1.50E+107 2.8.E+09 1.29E+10 4.78E+098 3.3.E+09 1.36E+10 2.25E+10

9 3.8.E+09 9.49E+09 5.70E+0910 1.0.E+10 1.37E+10 4.83E+0911 3.5.E+09 1.88E+10 4.42E+0912 1.7.E+09 1.15E+10 7.90E+0913 2.2.E+09 1.19E+10 7.37E+0914 2.5.E+09 1.14E+10 1.24E+1015 1.1.E+09 1.18E+10 1.45E+11

Río Lerma 2.7.E+09 1.30E+10Efluente 1.05E+10 7.85E+09La Cinta 2.8.E+09 1.24E+10 2.68E+10

A

B

C

FIG. 6.- PCA DE A falkatus EXPUESTA A LAS AGUAS DE LOS DIFERENTES SITIOS DE MUESTREO DE YURIRIA (EL COLOR VERDE INDICA EL MAYOR PCA, EL COLOR ROJO INDICA EL MENOR PCA).

De acuerdo con la secuencia de resultados de PCA se detecta una marcada variación espacio-temporal, se

puede observar que los sitios dentro de la Laguna con mayor disponibilidad de nutrientes corresponden a la

parte media del cuerpo de agua, mientras que los sitios que corresponden a la influencia de los tributarios

perennes (río Lerma y La Cinta), presentan los valores de PCA más bajos, lo cual puede deberse

principalmente a dos factores; el primero que se puede asociar más a la zona oriente de la Laguna, en la cual

se presenta una alta incidencia de macrófitas flotantes y enraizadas, que ejercen una remoción de nutrientes de

la columna de agua y por tanto, la muestra de agua tomada para llevar a cabo estos bioensayos no presentan

altas concentraciones de nutrientes. El segundo aspecto, y considerando la influencia de aguas provenientes

del río Lerma y del Canal La Cinta que proviene de la zona de Uriangato, Moroleón y Cuitzeo, es la posibilidad

de que estas aguas contengan xenobioticos que están ejerciendo estrés sobre los organismos de prueba y por

tanto, están inhibiendo su crecimiento.

BIOMARCADORES

Después de exponer los peces por 96 horas a las aguas de los diferentes sitios de muestreo se procedió a

sacrificar los lotes de peces utilizados y mediante disección sobre hielo, se extrajeron las branquias, el hígado y

fracciones de músculo para la determinación de los diferentes biomarcadores señalados en el apartado de

métodos.

Los resultados de los diferentes biomarcadores se presentan en gráficas multivariadas de estrella, en las cuales

cada uno de los vectores representa la magnitud del biomarcador. Los resultados, en virtud de presentar

heterogeneidad dimensional fueron normalizados y estandarizados de acuerdo con Beliaef y Burgeot (2002),

para posteriormente, calcular la respuesta integrada de biomarcadores, que de acuerdo con estos autores, es el

valor del área que encierran las gráficas de estrella.

Los resultados se presentan por muestreo, sitio de estudio, y tejido de prueba.

La figura 7 muestra los resultados de los biomarcadores del bioensayo correspondiente al muestreo del mes de

marzo de 2005. En esta figura se puede observar que la inhibición de la actividad de la acetilcolinesterasa se

ve más acentuada en el río Lerma, tributario de la laguna de Yuriria. De hecho, se observa que en músculo la

respuesta es muy conspicua y se ve acompañada de un incremento en el nivel de proteínas. Esto quiere decir

que en el agua que ingresa a la laguna a través del río Lerma, presenta xenobióticos que afectan la actividad

motora de los organismos (inhibiendo la hidrólisis de la acetilcolina a nivel de músculo). Para el caso de

músculo, en la laguna de Yuriria y en el canal de la Cinta, también se observa que la inhibición de la actividad

de la acetilcolinesterasa también es uno de los marcadores biológicos más afectados. Esta enzima se ve

inhibida principalmente por la presencia de plaguicidas organofosforados y carbamatos, lo que denota la

presencia de éstos, tanto en los tributarios como en la misma Laguna. Su ingreso se puede dar a través de

lixiviados de la zona agrícola circunvecina, así como también a través del recorrido de los tributarios y ser

transportado a través de la corriente desde lugares remotos. En el caso de La Cinta, se observa también que

están presentes contaminantes productores de radicales libres que están desencadenando el proceso de

lipoperoxidación de las membranas celulares (lisis celular) para el músculo e hígado de los peces. En la Laguna

de Yuriria se observa también que los niveles de lipoperoxidación son elevados para el hígado y las branquias.

Es notable el incremento de proteínas que se da en el canal La Cinta a nivel de branquias, lo que puede ser

resultado de una inflamación o producción de mucosas derivado de irritación en éstas por la exposición a las

aguas de los sitios en cuestión.

Control

Río LermaTributario

Laguna deYuriria

Canal deLa CintaTributario

BranquiasHígadoMúsculo

01234

Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2

3Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2

3Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2

3Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

2

4

6Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2

3Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

FIG. 7.- RESPUESTA DE BIOMARCADORES PARA LOS BIOENSAYOS DEL MES DE MARZO.

Los resultados de los bioensayos con Goodea atripinnis para el mes de junio de 2005 se presentan en la fig. 8.

Durante el muestreo correspondiente al mes de junio se encontró que el Canal de La Cinta no presentaba flujo

de agua, por lo que no se colectó muestra de agua para desarrollar los bioensayos. En la fig. 8 se observa que

en los tres sitios (río Lerma, Laguna de Yuriria y Efluente de Yuriria) se presenta un incremento en la actividad

de la fosfatasa alcalina, lo que hace suponer que están presentes algunos contaminantes o la mezcla de éstos

que afectan la función hepática de los organismos de prueba. En el caso del efluente de Yuriria, en músculo se

ve incrementada la lipoperoxidación y la fosfatasa alcalina, ésta última también muestra incrementos en hígado

y branquias, lo que denota que aun en el efluente persisten los xenobióticos que afectan la función hepática.

También, en el hígado se presenta un incremento en la inhibición de la acetilcolinesterasa, aunque en menor

magnitud que el bioensayo correspondiente a las muestras de agua del mes de marzo.

Control

Río LermaTributario

Laguna deYuriria

Efluentede Yuriria

Músculo Hígado Branquias

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2

3Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2

3Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

FIG. 8.- RESPUESTA DE BIOMARCADORES PARA LOS BIOENSAYOS DEL MES DE JUNIO.

En la figura 9 se presenta lo correspondiente al mes de octubre (tercera campaña de muestreo). En esta figura

se puede observar que la lipoperoxidación es un marcador que demuestra daño celular tanto en músculo como

en branquias del canal La Cinta. En el caso de las branquias, también se observan incrementos significativos

de la g-GTP, la TGP y las proteínas, éstas últimas posiblemente debido a irritaciones en este tejido ya que

están en contacto directo con los xenobióticos y además, presentan una alta tasa de intercambio de sustancias.

Control

Río LermaTributario

Laguna de Yuriria

Canal deLa CintaTributario

Músculo Hígado Branquias

0

1

2

3Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2

3Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2

3Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2

3Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

0

1

2Proteinas

Fosfatasa Alc

gGTP

AchE

LPO

TGP

FIG. 9.- RESPUESTA DE BIOMARCADORES PARA LOS BIOENSAYOS DEL MES DE OCTUBRE.

Impacto. Los resultados del proyecto tienen impacto sobre las estrategias de manejo que se deberán

implementar en la Laguna de Yuriria y que deben ir enfocadas a: frenar el ingreso de terrígenos que están

provocando azolve y disminución del volumen de agua almacenada en el cuerpo de agua; replantear los usos

del agua en función de los valores del índice de calidad de agua y evaluar el ingreso de agua que llega de parte

de los tributarios; de acuerdo con los biomarcadores de daño temprano revisar y normar el uso de pesticidas y

otros agroquímicos que están provocando daños tempranos en diversos componentes de la comunidad

acuáticas.