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Recibido 12 de julio 2016 Aceptado 20 de agosto 2016
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 pp 455-482 ISSN 1683-0768
Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreo de la calidad del aire en la
ciudad de Cochabamba
Applicability of bioindicators lichens as monitoring tool for air quality in Cochabamba
Nathalie Gonzales Vargas Marcos Lujaacuten Peacuterez Gonzalo Navarro Saacutenchez amp
Rodrigo Flores Mercado
Departamento de Ciencias Exactas e Ingenieriacutea Universidad Catoacutelica Boliviana San Pablo Unidad Acadeacutemica de Cochabamba c Maacuterquez sn Zona
Tupuraya Cochabamba Bolivia
nathygonzalesvgmailcom
Resumen El presente estudio se llevoacute a cabo en el eje metropolitano del municipio de Cercado de la ciudad de Cochabamba-Bolivia utilizando liacutequenes epifitos como bioindicadores de la contaminacioacuten atmosfeacuterica a traveacutes del meacutetodo del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) La investigacioacuten se realizoacute en 9 puntos de monitoreo tomando como uacutenico foroacutefito la especie Fraxinus americana encontraacutendose 12 especies de liacutequenes en total Se obtuvieron datos de paraacutemetros climaacuteticos contaminantes atmosfeacutericos cobertura y frecuencia de las comunidades liqueacutenicas para cada punto de monitoreo los cuales fueron sometidos a anaacutelisis estadiacutesticos de correlaciones de Spearman clasificacioacuten o Cluster y anaacutelisis de Senderos Se comproboacute que los liacutequenes epifitos se ven afectados directamente por la contaminacioacuten atmosfeacuterica (principalmente por NO2 y PM10) e indirectamente por paraacutemetros climaacuteticos yo geomorfoloacutegicos En el caso del Valle de Cochabamba la inversioacuten teacutermica se ve influenciada directamente por la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y la altura aumentando la contaminacioacuten en zonas maacutes bajas y por ende la disminucioacuten de comunidades liqueacutenicas A traveacutes de IPA se lograron identificar zonas de isocontaminacioacuten utilizando el programa ArcGis donde aacutereas con mala calidad del aire fueron identificadas en la zona sur mientras que aacutereas con mejor calidad del aire en la zona norte Se identificaron como especies maacutes tolerantes a la contaminacioacuten global a C concolor P pachyphylla P nubila mientras las maacutes sensibles fueron H syncolla y T chrysophthalmus
Palabras clave Bioindicadores contaminacioacuten atmosfeacuterica liacutequenes paraacutemetros climaacuteticos anaacutelisis estadiacutesticos
Abstract This study was performed in the metropolitan area of Cercado in Cochabamba - Bolivia using epiphytic lichens as bioindicators of air pollution through the Index of Atmospheric Purity (IAP) method The research was carried
456middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
out in 9 monitoring points taking Fraxinus americana as the only phorophyte where 12 species of lichens were found in total Data of climate parameters pollutants coverage and frequency of lichen communities were obtained in each monitoring point in order to establish a statistical analysis using spearman correlations cluster and path analysis It was found that the epiphytic lichens are affected directly by atmospheric pollution (mainly NO2 and PM10) and indirectly by climate parameters andor geomorphological data In the case of Cochabamba‟s Valley the temperature inversion is influenced directly by the minimum temperature of the coldest month and height increasing pollution in lower areas and thus decreasing lichen communities The development of IAP was able to identify isocontamination zones by the ArcGis program where areas with poor air quality were identified in the south and areas with better quality in the north We identified as more tolerant species to global pollution C concolor P pachyphylla and P nubila while the most sensitive were H syncolla and T chrysophthalmus
Key words Bioindicators air pollution lichens climatic parameters statistical analysis
1 Introduccioacuten
Las ciudades son por naturaleza concentraciones de humanos materiales y
actividades exhibiendo tanto los niveles maacutes altos de contaminacioacuten como los
niveles maacutes grandes de impacto ambiental (Castell 2011) La quema de
combustibles foacutesiles resulta ser la actividad que genera la mayor cantidad de gases
contaminantes Estas fuentes emiten diferentes gases a la atmoacutesfera donde los maacutes
comunes llegan a ser oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) ozono (O3) dioacutexido de azufre
(SO2) partiacuteculas en suspensioacuten metales pesados y compuestos orgaacutenicos como el
benceno y los hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (Anze 2007) La diversidad y
toxicidad de estos gases atmosfeacutericos provocan efectos adversos en el clima
(cambio climaacutetico) y efectos nocivos en la salud sobre todo enfermedades
respiratorias (Echague 2001)
Para la medicioacuten de la calidad del aire existen meacutetodos fisicoquiacutemicos bien
establecidos que permiten establecer el nivel de la contaminacioacuten atmosfeacuterica a
traveacutes de las concentraciones de contaminantes criterio Por otra parte tambieacuten
existen bioindicadores que caracterizan de una manera raacutepida econoacutemica y
eficiente la calidad del aire entre estos se encuentran los liacutequenes (Estrada amp
Monje 2011) Por lo tanto los bioindicadores pueden ser uacutetiles de modo
complementario o alternativo a los meacutetodos fisicoquiacutemicos para establecer los
riesgos de la contaminacioacuten atmosfeacuterica sobre organismos vivos y el ecosistema en
general (Castell 2011)
El uso de bioindicadores se ha ido desarrollando en varios paiacuteses del mundo y
con el propoacutesito de utilizarlos como una herramienta rutinaria de diagnoacutestico
monitoreo y gestioacuten de la calidad del aire en entidades ambientales (Giordani
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2007) Los liacutequenes como bioindicadores de la calidad del aire estaacuten siendo objeto
de estudio a nivel mundial causando un gran impacto en la investigacioacuten moderna
(Osuna amp Martiacutenez 2011)
Actualmente la evaluacioacuten de la calidad del aire en la ciudad de Cochabamba es
monitoreada a traveacutes de equipos automaacuteticos y medidores pasivos (GAM
Cochabamba 2011) Si bien estos meacutetodos determinan eficientemente la
concentracioacuten de algunos contaminantes criterio no denotan el efecto integrado de
los contaminantes sobre los organismos vivos lo cual puede ocasionar una mala
interpretacioacuten de la calidad del aire y problemas en la toma de decisiones por parte
de las autoridades para prevenir y mitigar los riesgos reales en la salud puacuteblica
Por consiguiente la presente investigacioacuten tiene como propoacutesito determinar la
aplicabilidad de liacutequenes como bioindicadores de la calidad integral del aire a traveacutes
de una comparacioacuten con los meacutetodos de monitoreo convencionales y su
variabilidad respecto a factores climaacuteticos y geomorfoloacutegicos que alteren su
distribucioacuten a lo largo de un transecto en el Valle Central de Cochabamba
11 Bioindicadores de la calidad ambiental
El concepto de organismos indicadores se refiere a especies seleccionadas por
su sensibilidad o tolerancia a varios paraacutemetros ya sean ambientales o de
contaminacioacuten (Silva et al 2006) Seguacuten Anze (2007) los bioindicadores son
organismos o comunidades de organismos que pueden responder a la
contaminacioacuten ambiental mediante alteraciones en su fisiologiacutea o a traveacutes de su
capacidad para acumular contaminantes Estos miden los efectos de la
contaminacioacuten en seres vivos por lo tanto ofrecen informacioacuten sobre los riesgos
para otros organismos y ecosistemas Por lo tanto los bioindicadores son
organismos que pueden ser usados para la identificacioacuten y determinacioacuten cualitativa
de los contaminantes ambientales generados por los humanos (Goacutemez Fernaacutendez
amp Galarraga 2013)
El uso de bioindicadores debe contemplar todas las fuentes de variabilidad que
pueden afectar su respuesta ante las condiciones ambientales o de contaminacioacuten
Por lo tanto se deben controlar o eliminar a las denominadas variables de
confusioacuten que resultan ser variables externas a la relacioacuten que se evaluacutea y
relacionadas tanto con la exposicioacuten como con la respuesta (en este caso de los
liacutequenes) Su presencia por lo tanto puede producir sesgos en la relacioacuten de la
variable dependiente e independiente ademaacutes de una interpretacioacuten erroacutenea de
resultados
458middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
12 Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
El Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica es un iacutendice bioloacutegico que considera la
presencia cobertura abundancia y distribucioacuten de las especies de liacutequenes en una
misma aacuterea donde la contaminacioacuten existente puede producir alteraciones en la
estructura de las poblaciones liqueacutenicas La peacuterdida selectiva de individuos
sensibles se traduce en la alteracioacuten de la estructura de la comunidad de liacutequenes
epifitos (Anze 2007)
Dicho iacutendice fue formulado por primera vez por Le Blanc y De Sloover (1970)
para medir la calidad de aire alterada por una fuente industrial Este iacutendice ha ido
experimentando varias modificaciones por varios autores a traveacutes del tiempo
(Nimis 2002)
De esta forma en una zona con altos niveles de contaminacioacuten atmosfeacuterica se
puede esperar encontrar muy pocas especies de liacutequenes pero representadas por
individuos toacutexicotolerantes En cambio en una zona con bajos iacutendices de
contaminacioacuten existe una gran diversidad de comunidades liqueacutenicas y asiacute un
mayor equilibrio en el nuacutemero de individuos presentes Este iacutendice refleja la riqueza
o escasez de la biodiversidad liqueacutenica epiacutefita de una determinada zona y es vaacutelido
uacutenicamente a nivel comparativo entre territorios o regiones que presenten
aproximadamente la misma climatologiacutea y ecologiacutea (Canseco 2004)
13 Iacutendice de diversidad de Shannon y Wiener
La biodiversidad es uno de los principales intereses para los estudios
ecoloacutegicos pero la cuantificacioacuten de la diversidad de las especies de las
comunidades ecoloacutegicas resulta ser maacutes complicada y necesita un mejor desarrollo
(Kerkhoff 2010)
Uno de los iacutendices maacutes utilizados para cuantificar la biodiversidad especiacutefica es
el de Shannon y Wiener derivado de la teoriacutea de informacioacuten como una medida de
la entropiacutea Este iacutendice refleja la heterogeneidad de una comunidad sobre la base de
dos factores importantes el nuacutemero de especies presentes y su abundancia relativa
Conceptualmente es una medida del grado de incertidumbre asociada a la seleccioacuten
aleatoria de un individuo en la comunidad (Pla 2006)
Por lo tanto el iacutendice de Shannon y Wiener es un iacutendice que mide la
equitatividad de una comunidad para ver si es similar a la cantidad de informacioacuten
en un coacutedigo o mensaje Seguacuten (Kerkhoff 2010) los valores tiacutepicos son
generalmente entre 15 y 35 en la mayoriacutea de los estudios ecoloacutegicos y el iacutendice es
rara vez superior a 4 Este iacutendice aumenta a medida que la riqueza y la uniformidad
u homogeneidad de la comunidad es mayor
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2 Metodologiacutea
21 Zona de estudio
El aacuterea de estudio se ubica en la cuenca central del Valle de Cochabamba
Provincia Cercado especiacuteficamente en el sector Sur-Oeste del departamento de
Cochabamba (Gobierno Municipal de Cochabamba 2014) El valle central de
Cochabamba se encuentra dentro de la Regioacuten Andina Tropical en la Provincia
Biogeograacutefica Boliviano-Tucumano ocupando el sector del Piray-Rio Grande
(Navarro amp Ferreira 2009) Con base a datos meteoroloacutegicos del Servicio Nacional
de Meteorologiacutea e Hidrologiacutea SENAMHI y el modelo bioclimaacutetico de Rivas-
Martinez el macrobioclima del valle de Cochabamba es tropical con un bioclima
xeacuterico y un ombrotipo semiaacuterido superior (Coacuterdova 2013)
Los cambios en las fuentes de emisioacuten fundamentalmente hacia el traacutefico
vehicular han ido modificando la contaminacioacuten atmosfeacuterica en el Municipio de
Cercado haciendo maacutes importante los componentes foto-quiacutemicos como el ozono
(O3) y el dioacutexido de nitrogeno (NO2) por lo tanto su contaminacioacuten atmosfeacuterica
proviene principalmente de las emisiones vehiculares (Saurina Barceloacute amp Saacuteez
1999)
22 Zonificacioacuten del Valle Central de Cochabamba
Para la zonificacioacuten del Valle Central de Cochabamba (Cercado)
primeramente se obtuvieron mapas de isotermas isoyetas y geomorfologiacutea de la
cuenca de Cochabamba pertenecientes al PROMIC (2011) los cuales fueron
adaptados y modificados con datos de los ultimos 10 antildeos (2006 al 2015)
Se utilizoacute la zonificacioacuten geoedaacutefica de Coacuterdova (2013) como mapa base la
cual se adaptoacute unicamente al eje metropolitano del valle Se tomoacute como isoterma la
temperatura miacutenima del mes mas frio de los ultimos 10 antildeos umlmuml ya que este
paraacutemetro denota el fenoacutemeno de la inversioacuten teacutermica en el valle Por otra parte en
los mapas de isotermas e isoyetas se interpolaron los datos de cada liacutenea de
temperatura y precipitacioacuten utilizando el programa de Sistemas de Informacioacuten
Geograacutefica ArcGis 101
23 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de las comunidades liqueacutenicas
Se realizoacute un recorrido y observacioacuten a varios parques en el Municipio de
Cercado Cochabamba a manera de identificar la especie de un foroacutefito que se
encuentre distribuido en todo el Valle central y sea apto para el desarrollo del IPA
Por otra parte se buscoacute un lugar que no presente indicios de contaminacioacuten (zona
testigo) el cual sirvioacute para el caacutelculo de los rangos en etapas posteriores
460middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Para la seleccioacuten del foroacutefito en los parques se tomaron en cuenta los
siguientes criterio seguacuten Asta (2002) a) adultos sanos con un miacutenimo de 70 cm de
periacutemetro del tronco a la altura del pecho (DAP) y con una inclinacioacuten menor a
10deg b) individuos de corteza rugosa c) exclusioacuten de aacuterboles dantildeados pintados o de
corteza lisa aacuterboles que se encuentren cerca de viacuteas de transporte (Avenidasndash
calles)
Se obtuvieron puntos de monitoreo a traveacutes de un recorrido y observacioacuten de
varios parques en el eje metropolitano los cuales cumpliacutean con el nuacutemero miacutenimo
de aacuterboles (10) Para finalizar esta etapa se realizaron colectas de liacutequenes para su
posterior identificacioacuten en la Universidad Mayor de San Andreacutes en la ciudad de La
Paz
Cabe mencionar que el muestreo de liacutequenes se realizoacute en la eacutepoca seca del antildeo
2015 durante la primera semana del mes de agosto y en la eacutepoca huacutemeda del antildeo
2016 en las primeras semanas de los meses febrero marzo y abril
24 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En cada zona de monitoreo se aplicoacute la metodologiacutea para el anaacutelisis de datos
cuantitativo conocido como cartografiacutea de liacutequenes a cada foroacutefito seleccionado
siguiendo la Norma VDI-3799 (1991) y adaptada por Nimis (1999) Se utilizoacute una
rejilla de relevamiento de liacutequenes en donde la altura de muestreo fue entre 150
hasta 2 m (DAP) que es la altura donde las personas se ven afectadas por la
contaminacioacuten atmosfeacuterica (inmisioacuten) La rejilla contoacute con una superficie de 1 m2
para cada lugar de muestreo conformada por 10 cuadrados (2x5 cuadrados) donde
cada cuadrado de la rejilla tuvo un aacuterea de 10x10 cm2
Los paraacutemetros medidos en cada foroacutefito fueron frecuencia (nuacutemero de
cuadrados en los que se encuentra una especie de estudio) y coberturaabundancia
(porcentaje de dicha especie en la superficie cubierta) La riqueza de especies de
liacutequenes y su abundancia se determinoacute por aacuterbol y por cada parque donde la
Riqueza (S) resulta ser el nuacutemero de especies presentes
Las mediciones de diversidad liqueacutenica que implican la combinacioacuten de la
riqueza de especies con su abundancia se calcularon tambieacuten por aacuterbol y por
parque por medio del Iacutendice de Shannon y Wiener (H) a traveacutes de la siguiente
foacutermula (Moreno 2001)
sum (ec 1)
Doacutende
Hrsquo=iacutendice de Shannon y Wiener
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pi = abundancia relativa o cobertura de la especie i En este caso pi es igual al
aacuterea que ocupoacute cada especie en la gradilla de muestreo
n = nuacutemero total de especies o riqueza por parque
Se calculoacute tambieacuten el Valor de Importancia (VI) para cada especie tanto en la
eacutepoca seca como en la eacutepoca huacutemeda siguiendo la siguiente formula (Castell
2011)
radic (ec 2)
Doacutende
P=frecuencia de aparicioacuten de la especie i por parque respecto a los nueve
parques estudiados
A=frecuencia de aparicioacuten respecto al total de aacuterboles muestreados que para
este estudio fueron 90
Para el caacutelculo del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica se utilizoacute la foacutermula
establecida por Le Blanc amp De Sloover (1970) y modificada por Steubing amp
Fangmeier (1992) la cual se basa en un estudio fitosocioloacutegico y de
toleranciasensibilidad a los contaminantes calculaacutendose de la siguiente manera
sum (ec 3)
Doacutende
IPAj = Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica de la estacioacuten j
n = nuacutemero total de foroacutefitos censados o muestreados en cada estacioacuten j
fi = grado de frecuencia mas grado de cobertura maacutes el nuacutemero de los arboles
examinados cubiertos por la especie en cuestioacuten en una escala del 1 al 5 elaborada
por Braun Blanquet utilizando el meacutetodo fitosocioloacutegico (Alcazar 2013)
Qi = factor de toleranciasensibilidad de la especie i
Qi se encuentra definida como el numero promedio de especies acompantildeantes
de la especie i en todas las estaciones Y se lo determina con la siguiente ecuacioacuten
(Rubiano 2006)
sum
(ec 4)
Doacutende
Qj = factor de resistencia de la especie i
Aj = nuacutemero de especies presentes en cada estacioacuten (j) donde se encuentra la
especie i
462middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Nj = nuacutemero de estaciones (j) donde se encuentra la especie i
25 Determinacioacuten de concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos y paraacutemetros climaacuteticos
La medicioacuten de las concentraciones de O3 y NO2 se realizoacute cada semana
durante los meses de febrero marzo y abril (eacutepoca huacutemeda) para la determinacioacuten
de la media mensual de dichos contaminantes Para la determinacioacuten de ambas
concentraciones se utilizaron protocolos de tubos pasivos de la Red Moacutenica
Posteriormente se realizoacute una interpolacioacuten lineal ldquoMoving Averagerdquo
utilizando el programa de Sistema de Informacioacuten Geograacutefica ldquoILWIS 32rdquo para la
obtencioacuten de datos meteoroloacutegicos de la temperatura media precipitacioacuten anual
humedad relativa velocidad y direccioacuten del viento temperatura miacutenima del mes
maacutes frio amplitud teacutermica y datos de PM10 en los puntos de muestreo
Para la interpolacioacuten se tomaron las estaciones meteoroloacutegicas del SENAMHI
y estaciones de monitoreo de contaminantes atmosfeacutericos de la Red Moacutenica
ubicadas dentro y cerca del municipio de Cercado
Para finalizar esta etapa se realizoacute la determinacioacuten de tres Iacutendices de Calidad
del Aire (ICA‟s) diferentes con el objetivo de saber cuaacutel de ellos presenta una
mejor correlacioacuten con los IPA‟s obtenidos en la etapa anterior
Los Iacutendices de Calidad del Aire se obtuvieron siguiendo las siguientes
ecuaciones donde la primera foacutermula actualmente es utilizada en la Normativa
Boliviana
(
) (ec 5)
(
) (ec 6)
(prod (
)
)
(ec 7)
Doacutende
Ci=concentracioacuten del o los contaminantes obtenidos
Climite=Concentracioacuten liacutemite de dichos contaminantes seguacuten la normativa
boliviana
Cabe mencionar que estos iacutendices se obtuvieron a partir de las concentraciones
de NO2 O3 y PM10
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26 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Para la correlacioacuten estadiacutestica se utilizoacute el meacutetodo de Spearman utilizando el
programa estadiacutestico bdquoMinitab‟ donde se correlacionaron las variables de
contaminantes atmosfeacutericos (promedios mensuales de NO2 O3 y PM10) paraacutemetros
climaacuteticos e Iacutendices de Calidad del Aire con el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica para
posteriormente realizar una prueba de hipoacutetesis P-Value con un nivel de confianza
del 95
Posteriormente se realizoacute un umlPath Analysisuml o tambieacuten conocido como
umlAnaacutelisis de Senderosuml para determinar la causalidad multivariada del IPA frente al
conjunto de variables de contaminacioacuten y datos climaacuteticos en base a sus
correlaciones los cuales podriacutean influir directa o indirectamente al desarrollo de las
comunidades liqueacutenicas
Una vez obtenidos los valores de cobertura frecuencia valor de importancia
(VI) y factor de tolerancia (Qi) de cada especie liqueacutenica se procedioacute a realizar un
Anaacutelisis de Cluster para agrupar a las diferentes especies en conjuntos para
determinar su tolerancia o sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica de acuerdo a
la similitud de los datos obtenidos
Se utilizoacute la correlacioacuten de Spearman para evaluar la cobertura promedio de las
diferentes especies liqueacutenicas en los puntos de monitoreo con los datos de
contaminacioacuten (promedios mensuales de concentraciones de NO2 O3 y PM10) para
determinar la respuesta especifica de las especies a cada tipo de contaminante
estudiado
Para finalizar con la investigacioacuten se procedioacute a realizar un anaacutelisis
geoestadiacutestico en base a la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenidos para obtener
la amplitud de los rangos Este tipo de clasificacioacuten de datos fueron uacutetiles para
realizar un mapeo de los resultados del IPA para ambas eacutepocas de estudio
utilizando la herramienta de anaacutelisis espacial de Ponderacioacuten de la Distancia Inversa
(IDW por sus siglas en ingleacutes) del programa ArcGis 101
3 Resultados
31 Zonificacioacuten geomorfoloacutegica y microclimaacutetica del eje metropolitano de Cercado
Se pudieron identificar cuatro zonas geomorfoloacutegicas en el Valle Central de
Cochabamba descritas en el mapa de Coacuterdova (2013)
La primera zona geomorfoloacutegica y microclimaacutetica se la denomina Zona A que
llega a representar el Pie de Monte Alto Dentro de esta zona se tiene la liacutenea de
isoterma de 1degC que representa la media de las temperaturas miacutenimas del mes maacutes
464middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
frio de los uacuteltimos diez antildeos umlmuml y cuenta con una precipitacioacuten media de 550 mm
al antildeo Seguacuten el mapa de Coacuterdova (2013) liacutenea liacutemite Oeste-Este con la Zona B es
aproximadamente la Av Ameacuterica
La segunda zona geomorfoloacutegica es la Zona B la cual representa el Pie de
Monte Bajo Seguacuten la interpolacioacuten de isotermas esta zona presenta una
temperatura umlmuml de 0 deg y una precipitacioacuten media anual que va desde los 500 a 550
mm Seguacuten Coacuterdova (2013) esta zona disminuye en pendiente y su liacutemite Oeste-
Este con la zona C llega a ser aproximadamente la Av D‟orbigni y el Rio Rocha
La tercera zona denominada Zona C es la Planicie Lacustre Alta conformada
por el conocido umlcasco viejouml En la parte norte de esta zona se cuenta con una
temperatura umlmuml de 1degC y en la parte sur una temperatura umlmuml de -2degC Esta zona
presenta una precipitacioacuten de aproximadamente 450 mm al antildeo Seguacuten Coacuterdova
(2013) su liacutemite Oeste- Este con la zona D es aproximadamente la Av Capitaacuten
Viacutector Ustariz la Av Aroma y la Av 9 de Abril
La cuarta zona llega a ser la Zona D que representa la Planicie Lacustre Baja
En esta aacuterea se encuentra la liacutenea de isotermas umlmuml de -2degC y una precipitacioacuten
media anual de aproximadamente 450 mm anuales
Por lo tanto se puede observar que existe una variacioacuten de temperaturas umlmuml
de -2 degC (hacia el sur) y 1 degC (hacia el norte) a lo largo del transecto del valle Esto
refleja que las zonas umlCuml y umlDuml presentan mayor intensidad y duracioacuten de
inversiones teacutermicas a lo largo del antildeo y por ende mayor contaminacioacuten
atmosfeacuterica hacieacutendose maacutes notorio en la eacutepoca seca o eacutepoca de invierno En
consecuencia esto genera variaciones temporales de la contaminacioacuten debido a las
diferencias de temperaturas en todo el antildeo
Respecto al anaacutelisis de isoyetas se puede observar que no existe gran
variabilidad de precipitacioacuten entre las distintas zonas por lo tanto este paraacutemetro
no influye significativamente en la contaminacioacuten entre las zonas marcadas ya que
praacutecticamente es homogeacuteneo en todo el eje metropolitano
32 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de comunidades liqueacutenicas
Durante la inspeccioacuten y observacioacuten realizada en las cuatro zonas se
seleccionaron ocho parques (dos por cada zona geomorfoloacutegica) los cuales
cumplieron con los criterios de seleccioacuten establecidos en la metodologiacutea
encontraacutendose la especie arboacuterea Fresno (Fraxinus americana) como la especie mejor
distribuida homogeacuteneamente en todo el eje metropolitano de Cercado
Se eligieron como puntos de monitoreo al Parque Tunari como zona testigo a
los parques Fidel Anze y Lincoln (ubicados en la zona A) Demetrio Canelas y Ex
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Combatientes (en la zona B) Vial y La Torre (en la zona C) Cementerio y Escuela
(en la zona D)
De acuerdo al inventario de emisiones realizado por Pareja (2008) la
contaminacioacuten del parque vehicular es responsable del 76 de las emisiones de
gases contaminantes por lo tanto la intensidad de traacutefico y tipo de vehiacuteculo tiene
una fuerte influencia en la contaminacioacuten atmosfeacuterica y por ende en la distribucioacuten
liqueacutenica Las fuentes de aacuterea yo puntuales tiene una mayor concentracioacuten en la
zona sur del eje metropolitano ya que es en esta zona donde existe la mayor
intensidad de traacutefico vehicular mixto (flotas camiones de carga transporte puacuteblico
transporte particular etc) ademaacutes de contar con la presencia de las ladrilleras que
tienen una fuerte influencia en lo que respecta a contaminacioacuten atmosfeacuterica
Se lograron identificar 10 especies de liacutequenes epiacutefitos en el foroacutefito elegido
durante el muestreo realizado en la eacutepoca seca del antildeo 2015 representada por el
mes de agosto (primera semana de dicho mes) Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
lograron identificar 11 especies de liacutequenes epifitos durante los meses de febrero
marzo y abril del 2016 (primeras semanas de los meses indicados) A continuacioacuten
se muestra un detalle de las especies identificadas
Tabla 1 Especies de liacutequenes identificados en la eacutepoca seca y huacutemeda y sus formas
de crecimiento
Especie Tipo de crecimiento Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Candelaria concolor Folioso
Candelaria fibrosa Folioso
Flavopunctelia flaventior Folioso
Pyxine nubila Folioso
Physcia pachyphylla Folioso
Punctelia subrudecta Folioso
Physcia undulata Folioso
Phaeophyscia sciastra Folioso
Lepraria ecorticata Crustaacuteceo
Teloschistes chrysophthalmus
Fruticuloso
Hyperphyscia syncolla Folioso
Physciella Chloantha Folioso
Total especies 10 11
Como se puede observar en la Tabla 1 todas las especies encontradas en la
eacutepoca seca corresponden al grupo de liacutequenes foliosos excepto la especie L
466middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
ecorticata perteneciendo al grupo crustaacuteceo Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
encontraron 9 especies de crecimiento folioso una especie de crecimiento
crustaacuteceo y una de fruticuloso
Seguacuten varios autores la ciudad de Cochabamba presenta los niveles maacutes altos
de contaminacioacuten atmosfeacuterica durante la eacutepoca de invierno o eacutepoca seca del antildeo y
esto podriacutea explicar una cobertura disminuida de los liacutequenes con uacutenicamente 10
especies identificadas en comparacioacuten a otros estudios en zonas tropicales las
cuales presentan una buena calidad del aire y aspectos ambientales que favorecen el
desarrollo de los liacutequenes como se puede observar en el estudio de Vergara amp
Paredes (2005) donde se hallaron alrededor de 325 especies liqueacutenicas en la Isla de
Santa Cruz-Galaacutepagos
33 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En la Tabla 2 se puede observar el total de especies identificadas en cada eacutepoca
de estudio el Valor de Importancia de cada especie (VI) y su factor de
toleranciasensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica (Qi) Cabe resaltar que en los
meses de febrero marzo y abril no se presentaron diferencias respecto al nuacutemero
de especies encontradas (S) en los puntos de monitoreo por lo tanto solo se realizoacute
una uacutenica interpretacioacuten de la eacutepoca correspondiente y un promedio para el Valor
de Importancia de cada especie
Tabla 2 Lista de liacutequenes epiacutefitos Valor de Importancia y factor de
toleranciasensibilidad de cada especie en ambas eacutepocas estudiadas
ESPECIE Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
VI Qi VI Qi
Physciella chloantha 045 725 - -
Candelaria concolor 14 656 138 722
Pyxine nubila 132 656 134 722
Physcia pachyphylla 141 656 123 75
Flavopunctelia flaventior 118 656 115 722
Phaeophyscia sciastra 102 663 114 722
Physcia undulata 068 72 07 8
Lepraria ecorticata 058 72 091 725
Punctelia subrudecta 095 657 118 722
Candelaria fibrosa 036 8 06 82
Teloschistes chrysophthalmus
- - 011 10
Hyperphyscia syncolla - - 011 10
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Como se puede observar en la Tabla 2 especies como C concolor P nubila y P
pachyphylla tuvieron un Valor de Importancia mayor y un Qi muy bajo es decir que
son las especies maacutes frecuentes en todos los puntos de monitoreo lo cual podriacutea
indicar que resultan ser las maacutes tolerantes y adaptadas a la contaminacioacuten
atmosfeacuterica Al contrario especies como P chloantha H syncolla y T chrysophthalmus
mostraron un Valor de Importancia muy bajo y un Qi bastante elevado indicando
que tuvieron una frecuencia reducida Esto puede significar que estas especies
resultan ser las maacutes sensibles a la contaminacioacuten
A continuacioacuten se muestra la Riqueza (S) en cada punto de monitoreo el
Iacutendice de Shannon y Wiener (H) y el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Tabla 3 Resultados de Riqueza Iacutendice de Shannon y Wiener y el iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica para cada punto de monitoreo en ambas eacutepocas estudiadas
Puntos de monitoreo
Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Parque Tunari
10 2290 2301 11 2570 3031
Parque Fidel Anze
7 1724 1607 8 2456 2527
Parque Lincoln
8 2101 1888 9 2692 2568
Parque Demetrio Canelas
9 2160 2295 9 2582 293
Parque Ex Combatientes
6 1720 1578 8 1916 2006
Parque Vial 8 2015 1522 9 2355 2282
Parque La Torre
6 1688 1577 7 1812 1825
Parque Escuela
7 1891 1656 7 1686 1609
Cementerio 7 1900 1584 6 1520 1576
Como se puede observar en la Tabla 3 en cuanto a la riqueza se puede ver que
la mayor cantidad de especies liqueacutenicas se encuentran distribuidas en el Parque
Tunari conteniendo a todas las especies encontradas en los demaacutes sitios de
muestreo identificaacutendose 10 especies de liacutequenes en la eacutepoca seca y 11 en la eacutepoca
468middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
huacutemeda Otro aspecto importante fue el gran nuacutemero de especies encontradas en el
Parque Demetrio Canelas lo cual puede indicar una buena calidad del aire en esta
zona Por otro lado se pudo ver que lugares como el Cementerio Parque Escuela y
Parque La Torre presentan un nuacutemero reducido de especies liqueacutenicas por lo tanto
esto podriacutea indicar una alta influencia de la contaminacioacuten yo el clima sobre estas
especies
Viendo el Iacutendice de Shannon y Wiener Pla (2006) indica que si una comunidad
de especies es muy homogeacutenea el grado de incertidumbre seraacute maacutes bajo que si
todas las especies fueran igualmente abundantes Por lo tanto podemos ver que en
la eacutepoca seca existe una buena distribucioacuten de abundancias en el Parque Tunari
dando como resultado una alta diversidad y una comunidad homogeacutenea Al
contrario los Parques La Torre y Ex Combatientes presentaron la menor
diversidad liqueacutenica en la eacutepoca seca lo cual pudo estar influenciada por la
contaminacioacuten el clima o la competencia de especies ya que especies como C
concolor P pachyphylla P nubila y P sciastra mostraron tener elevadas coberturas por
lo que desplazaron el desarrollo de otras especies maacutes sensibles Por otro lado en la
eacutepoca huacutemeda la mayor diversidad liqueacutenica se observoacute en el Parque Lincoln
Demetrio Canelas y Tunari los cuales mostraron tener las diversidades maacutes altas
respectivamente y una estabilizacioacuten de la contaminacioacuten en esta eacutepoca pudo
haber homogeneizado la cobertura liqueacutenica respecto a la eacutepoca seca Sin embargo
en los Parques Cementerio y Escuela se notoacute una menor diversidad y esto pudo
haber sido influenciado por los cambios meteoroloacutegicos entre eacutepocas
Haciendo hincapieacute en el IPA a continuacioacuten se presenta un graacutefico de
columnas que diferencian los Iacutendices de Pureza Atmosfeacuterica entre la eacutepoca huacutemeda
y la seca Cabe resaltar que se realizoacute un promedio entre los meses de febrero
marzo y abril ya que no existieron diferencias significativas entre dichos meses en
los puntos de muestreo por lo tanto para motivos de comparacioacuten entre ambas
eacutepocas se tomoacute en cuenta el promedio para la eacutepoca huacutemeda y el dato del mes de
agosto para la eacutepoca seca
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Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 471
Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
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Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
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undul
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000
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6667
1 0000
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Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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456middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
out in 9 monitoring points taking Fraxinus americana as the only phorophyte where 12 species of lichens were found in total Data of climate parameters pollutants coverage and frequency of lichen communities were obtained in each monitoring point in order to establish a statistical analysis using spearman correlations cluster and path analysis It was found that the epiphytic lichens are affected directly by atmospheric pollution (mainly NO2 and PM10) and indirectly by climate parameters andor geomorphological data In the case of Cochabamba‟s Valley the temperature inversion is influenced directly by the minimum temperature of the coldest month and height increasing pollution in lower areas and thus decreasing lichen communities The development of IAP was able to identify isocontamination zones by the ArcGis program where areas with poor air quality were identified in the south and areas with better quality in the north We identified as more tolerant species to global pollution C concolor P pachyphylla and P nubila while the most sensitive were H syncolla and T chrysophthalmus
Key words Bioindicators air pollution lichens climatic parameters statistical analysis
1 Introduccioacuten
Las ciudades son por naturaleza concentraciones de humanos materiales y
actividades exhibiendo tanto los niveles maacutes altos de contaminacioacuten como los
niveles maacutes grandes de impacto ambiental (Castell 2011) La quema de
combustibles foacutesiles resulta ser la actividad que genera la mayor cantidad de gases
contaminantes Estas fuentes emiten diferentes gases a la atmoacutesfera donde los maacutes
comunes llegan a ser oacutexidos de nitroacutegeno (NOx) ozono (O3) dioacutexido de azufre
(SO2) partiacuteculas en suspensioacuten metales pesados y compuestos orgaacutenicos como el
benceno y los hidrocarburos aromaacuteticos policiacuteclicos (Anze 2007) La diversidad y
toxicidad de estos gases atmosfeacutericos provocan efectos adversos en el clima
(cambio climaacutetico) y efectos nocivos en la salud sobre todo enfermedades
respiratorias (Echague 2001)
Para la medicioacuten de la calidad del aire existen meacutetodos fisicoquiacutemicos bien
establecidos que permiten establecer el nivel de la contaminacioacuten atmosfeacuterica a
traveacutes de las concentraciones de contaminantes criterio Por otra parte tambieacuten
existen bioindicadores que caracterizan de una manera raacutepida econoacutemica y
eficiente la calidad del aire entre estos se encuentran los liacutequenes (Estrada amp
Monje 2011) Por lo tanto los bioindicadores pueden ser uacutetiles de modo
complementario o alternativo a los meacutetodos fisicoquiacutemicos para establecer los
riesgos de la contaminacioacuten atmosfeacuterica sobre organismos vivos y el ecosistema en
general (Castell 2011)
El uso de bioindicadores se ha ido desarrollando en varios paiacuteses del mundo y
con el propoacutesito de utilizarlos como una herramienta rutinaria de diagnoacutestico
monitoreo y gestioacuten de la calidad del aire en entidades ambientales (Giordani
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 457
2007) Los liacutequenes como bioindicadores de la calidad del aire estaacuten siendo objeto
de estudio a nivel mundial causando un gran impacto en la investigacioacuten moderna
(Osuna amp Martiacutenez 2011)
Actualmente la evaluacioacuten de la calidad del aire en la ciudad de Cochabamba es
monitoreada a traveacutes de equipos automaacuteticos y medidores pasivos (GAM
Cochabamba 2011) Si bien estos meacutetodos determinan eficientemente la
concentracioacuten de algunos contaminantes criterio no denotan el efecto integrado de
los contaminantes sobre los organismos vivos lo cual puede ocasionar una mala
interpretacioacuten de la calidad del aire y problemas en la toma de decisiones por parte
de las autoridades para prevenir y mitigar los riesgos reales en la salud puacuteblica
Por consiguiente la presente investigacioacuten tiene como propoacutesito determinar la
aplicabilidad de liacutequenes como bioindicadores de la calidad integral del aire a traveacutes
de una comparacioacuten con los meacutetodos de monitoreo convencionales y su
variabilidad respecto a factores climaacuteticos y geomorfoloacutegicos que alteren su
distribucioacuten a lo largo de un transecto en el Valle Central de Cochabamba
11 Bioindicadores de la calidad ambiental
El concepto de organismos indicadores se refiere a especies seleccionadas por
su sensibilidad o tolerancia a varios paraacutemetros ya sean ambientales o de
contaminacioacuten (Silva et al 2006) Seguacuten Anze (2007) los bioindicadores son
organismos o comunidades de organismos que pueden responder a la
contaminacioacuten ambiental mediante alteraciones en su fisiologiacutea o a traveacutes de su
capacidad para acumular contaminantes Estos miden los efectos de la
contaminacioacuten en seres vivos por lo tanto ofrecen informacioacuten sobre los riesgos
para otros organismos y ecosistemas Por lo tanto los bioindicadores son
organismos que pueden ser usados para la identificacioacuten y determinacioacuten cualitativa
de los contaminantes ambientales generados por los humanos (Goacutemez Fernaacutendez
amp Galarraga 2013)
El uso de bioindicadores debe contemplar todas las fuentes de variabilidad que
pueden afectar su respuesta ante las condiciones ambientales o de contaminacioacuten
Por lo tanto se deben controlar o eliminar a las denominadas variables de
confusioacuten que resultan ser variables externas a la relacioacuten que se evaluacutea y
relacionadas tanto con la exposicioacuten como con la respuesta (en este caso de los
liacutequenes) Su presencia por lo tanto puede producir sesgos en la relacioacuten de la
variable dependiente e independiente ademaacutes de una interpretacioacuten erroacutenea de
resultados
458middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
12 Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
El Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica es un iacutendice bioloacutegico que considera la
presencia cobertura abundancia y distribucioacuten de las especies de liacutequenes en una
misma aacuterea donde la contaminacioacuten existente puede producir alteraciones en la
estructura de las poblaciones liqueacutenicas La peacuterdida selectiva de individuos
sensibles se traduce en la alteracioacuten de la estructura de la comunidad de liacutequenes
epifitos (Anze 2007)
Dicho iacutendice fue formulado por primera vez por Le Blanc y De Sloover (1970)
para medir la calidad de aire alterada por una fuente industrial Este iacutendice ha ido
experimentando varias modificaciones por varios autores a traveacutes del tiempo
(Nimis 2002)
De esta forma en una zona con altos niveles de contaminacioacuten atmosfeacuterica se
puede esperar encontrar muy pocas especies de liacutequenes pero representadas por
individuos toacutexicotolerantes En cambio en una zona con bajos iacutendices de
contaminacioacuten existe una gran diversidad de comunidades liqueacutenicas y asiacute un
mayor equilibrio en el nuacutemero de individuos presentes Este iacutendice refleja la riqueza
o escasez de la biodiversidad liqueacutenica epiacutefita de una determinada zona y es vaacutelido
uacutenicamente a nivel comparativo entre territorios o regiones que presenten
aproximadamente la misma climatologiacutea y ecologiacutea (Canseco 2004)
13 Iacutendice de diversidad de Shannon y Wiener
La biodiversidad es uno de los principales intereses para los estudios
ecoloacutegicos pero la cuantificacioacuten de la diversidad de las especies de las
comunidades ecoloacutegicas resulta ser maacutes complicada y necesita un mejor desarrollo
(Kerkhoff 2010)
Uno de los iacutendices maacutes utilizados para cuantificar la biodiversidad especiacutefica es
el de Shannon y Wiener derivado de la teoriacutea de informacioacuten como una medida de
la entropiacutea Este iacutendice refleja la heterogeneidad de una comunidad sobre la base de
dos factores importantes el nuacutemero de especies presentes y su abundancia relativa
Conceptualmente es una medida del grado de incertidumbre asociada a la seleccioacuten
aleatoria de un individuo en la comunidad (Pla 2006)
Por lo tanto el iacutendice de Shannon y Wiener es un iacutendice que mide la
equitatividad de una comunidad para ver si es similar a la cantidad de informacioacuten
en un coacutedigo o mensaje Seguacuten (Kerkhoff 2010) los valores tiacutepicos son
generalmente entre 15 y 35 en la mayoriacutea de los estudios ecoloacutegicos y el iacutendice es
rara vez superior a 4 Este iacutendice aumenta a medida que la riqueza y la uniformidad
u homogeneidad de la comunidad es mayor
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 459
2 Metodologiacutea
21 Zona de estudio
El aacuterea de estudio se ubica en la cuenca central del Valle de Cochabamba
Provincia Cercado especiacuteficamente en el sector Sur-Oeste del departamento de
Cochabamba (Gobierno Municipal de Cochabamba 2014) El valle central de
Cochabamba se encuentra dentro de la Regioacuten Andina Tropical en la Provincia
Biogeograacutefica Boliviano-Tucumano ocupando el sector del Piray-Rio Grande
(Navarro amp Ferreira 2009) Con base a datos meteoroloacutegicos del Servicio Nacional
de Meteorologiacutea e Hidrologiacutea SENAMHI y el modelo bioclimaacutetico de Rivas-
Martinez el macrobioclima del valle de Cochabamba es tropical con un bioclima
xeacuterico y un ombrotipo semiaacuterido superior (Coacuterdova 2013)
Los cambios en las fuentes de emisioacuten fundamentalmente hacia el traacutefico
vehicular han ido modificando la contaminacioacuten atmosfeacuterica en el Municipio de
Cercado haciendo maacutes importante los componentes foto-quiacutemicos como el ozono
(O3) y el dioacutexido de nitrogeno (NO2) por lo tanto su contaminacioacuten atmosfeacuterica
proviene principalmente de las emisiones vehiculares (Saurina Barceloacute amp Saacuteez
1999)
22 Zonificacioacuten del Valle Central de Cochabamba
Para la zonificacioacuten del Valle Central de Cochabamba (Cercado)
primeramente se obtuvieron mapas de isotermas isoyetas y geomorfologiacutea de la
cuenca de Cochabamba pertenecientes al PROMIC (2011) los cuales fueron
adaptados y modificados con datos de los ultimos 10 antildeos (2006 al 2015)
Se utilizoacute la zonificacioacuten geoedaacutefica de Coacuterdova (2013) como mapa base la
cual se adaptoacute unicamente al eje metropolitano del valle Se tomoacute como isoterma la
temperatura miacutenima del mes mas frio de los ultimos 10 antildeos umlmuml ya que este
paraacutemetro denota el fenoacutemeno de la inversioacuten teacutermica en el valle Por otra parte en
los mapas de isotermas e isoyetas se interpolaron los datos de cada liacutenea de
temperatura y precipitacioacuten utilizando el programa de Sistemas de Informacioacuten
Geograacutefica ArcGis 101
23 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de las comunidades liqueacutenicas
Se realizoacute un recorrido y observacioacuten a varios parques en el Municipio de
Cercado Cochabamba a manera de identificar la especie de un foroacutefito que se
encuentre distribuido en todo el Valle central y sea apto para el desarrollo del IPA
Por otra parte se buscoacute un lugar que no presente indicios de contaminacioacuten (zona
testigo) el cual sirvioacute para el caacutelculo de los rangos en etapas posteriores
460middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Para la seleccioacuten del foroacutefito en los parques se tomaron en cuenta los
siguientes criterio seguacuten Asta (2002) a) adultos sanos con un miacutenimo de 70 cm de
periacutemetro del tronco a la altura del pecho (DAP) y con una inclinacioacuten menor a
10deg b) individuos de corteza rugosa c) exclusioacuten de aacuterboles dantildeados pintados o de
corteza lisa aacuterboles que se encuentren cerca de viacuteas de transporte (Avenidasndash
calles)
Se obtuvieron puntos de monitoreo a traveacutes de un recorrido y observacioacuten de
varios parques en el eje metropolitano los cuales cumpliacutean con el nuacutemero miacutenimo
de aacuterboles (10) Para finalizar esta etapa se realizaron colectas de liacutequenes para su
posterior identificacioacuten en la Universidad Mayor de San Andreacutes en la ciudad de La
Paz
Cabe mencionar que el muestreo de liacutequenes se realizoacute en la eacutepoca seca del antildeo
2015 durante la primera semana del mes de agosto y en la eacutepoca huacutemeda del antildeo
2016 en las primeras semanas de los meses febrero marzo y abril
24 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En cada zona de monitoreo se aplicoacute la metodologiacutea para el anaacutelisis de datos
cuantitativo conocido como cartografiacutea de liacutequenes a cada foroacutefito seleccionado
siguiendo la Norma VDI-3799 (1991) y adaptada por Nimis (1999) Se utilizoacute una
rejilla de relevamiento de liacutequenes en donde la altura de muestreo fue entre 150
hasta 2 m (DAP) que es la altura donde las personas se ven afectadas por la
contaminacioacuten atmosfeacuterica (inmisioacuten) La rejilla contoacute con una superficie de 1 m2
para cada lugar de muestreo conformada por 10 cuadrados (2x5 cuadrados) donde
cada cuadrado de la rejilla tuvo un aacuterea de 10x10 cm2
Los paraacutemetros medidos en cada foroacutefito fueron frecuencia (nuacutemero de
cuadrados en los que se encuentra una especie de estudio) y coberturaabundancia
(porcentaje de dicha especie en la superficie cubierta) La riqueza de especies de
liacutequenes y su abundancia se determinoacute por aacuterbol y por cada parque donde la
Riqueza (S) resulta ser el nuacutemero de especies presentes
Las mediciones de diversidad liqueacutenica que implican la combinacioacuten de la
riqueza de especies con su abundancia se calcularon tambieacuten por aacuterbol y por
parque por medio del Iacutendice de Shannon y Wiener (H) a traveacutes de la siguiente
foacutermula (Moreno 2001)
sum (ec 1)
Doacutende
Hrsquo=iacutendice de Shannon y Wiener
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 461
pi = abundancia relativa o cobertura de la especie i En este caso pi es igual al
aacuterea que ocupoacute cada especie en la gradilla de muestreo
n = nuacutemero total de especies o riqueza por parque
Se calculoacute tambieacuten el Valor de Importancia (VI) para cada especie tanto en la
eacutepoca seca como en la eacutepoca huacutemeda siguiendo la siguiente formula (Castell
2011)
radic (ec 2)
Doacutende
P=frecuencia de aparicioacuten de la especie i por parque respecto a los nueve
parques estudiados
A=frecuencia de aparicioacuten respecto al total de aacuterboles muestreados que para
este estudio fueron 90
Para el caacutelculo del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica se utilizoacute la foacutermula
establecida por Le Blanc amp De Sloover (1970) y modificada por Steubing amp
Fangmeier (1992) la cual se basa en un estudio fitosocioloacutegico y de
toleranciasensibilidad a los contaminantes calculaacutendose de la siguiente manera
sum (ec 3)
Doacutende
IPAj = Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica de la estacioacuten j
n = nuacutemero total de foroacutefitos censados o muestreados en cada estacioacuten j
fi = grado de frecuencia mas grado de cobertura maacutes el nuacutemero de los arboles
examinados cubiertos por la especie en cuestioacuten en una escala del 1 al 5 elaborada
por Braun Blanquet utilizando el meacutetodo fitosocioloacutegico (Alcazar 2013)
Qi = factor de toleranciasensibilidad de la especie i
Qi se encuentra definida como el numero promedio de especies acompantildeantes
de la especie i en todas las estaciones Y se lo determina con la siguiente ecuacioacuten
(Rubiano 2006)
sum
(ec 4)
Doacutende
Qj = factor de resistencia de la especie i
Aj = nuacutemero de especies presentes en cada estacioacuten (j) donde se encuentra la
especie i
462middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Nj = nuacutemero de estaciones (j) donde se encuentra la especie i
25 Determinacioacuten de concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos y paraacutemetros climaacuteticos
La medicioacuten de las concentraciones de O3 y NO2 se realizoacute cada semana
durante los meses de febrero marzo y abril (eacutepoca huacutemeda) para la determinacioacuten
de la media mensual de dichos contaminantes Para la determinacioacuten de ambas
concentraciones se utilizaron protocolos de tubos pasivos de la Red Moacutenica
Posteriormente se realizoacute una interpolacioacuten lineal ldquoMoving Averagerdquo
utilizando el programa de Sistema de Informacioacuten Geograacutefica ldquoILWIS 32rdquo para la
obtencioacuten de datos meteoroloacutegicos de la temperatura media precipitacioacuten anual
humedad relativa velocidad y direccioacuten del viento temperatura miacutenima del mes
maacutes frio amplitud teacutermica y datos de PM10 en los puntos de muestreo
Para la interpolacioacuten se tomaron las estaciones meteoroloacutegicas del SENAMHI
y estaciones de monitoreo de contaminantes atmosfeacutericos de la Red Moacutenica
ubicadas dentro y cerca del municipio de Cercado
Para finalizar esta etapa se realizoacute la determinacioacuten de tres Iacutendices de Calidad
del Aire (ICA‟s) diferentes con el objetivo de saber cuaacutel de ellos presenta una
mejor correlacioacuten con los IPA‟s obtenidos en la etapa anterior
Los Iacutendices de Calidad del Aire se obtuvieron siguiendo las siguientes
ecuaciones donde la primera foacutermula actualmente es utilizada en la Normativa
Boliviana
(
) (ec 5)
(
) (ec 6)
(prod (
)
)
(ec 7)
Doacutende
Ci=concentracioacuten del o los contaminantes obtenidos
Climite=Concentracioacuten liacutemite de dichos contaminantes seguacuten la normativa
boliviana
Cabe mencionar que estos iacutendices se obtuvieron a partir de las concentraciones
de NO2 O3 y PM10
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 463
26 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Para la correlacioacuten estadiacutestica se utilizoacute el meacutetodo de Spearman utilizando el
programa estadiacutestico bdquoMinitab‟ donde se correlacionaron las variables de
contaminantes atmosfeacutericos (promedios mensuales de NO2 O3 y PM10) paraacutemetros
climaacuteticos e Iacutendices de Calidad del Aire con el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica para
posteriormente realizar una prueba de hipoacutetesis P-Value con un nivel de confianza
del 95
Posteriormente se realizoacute un umlPath Analysisuml o tambieacuten conocido como
umlAnaacutelisis de Senderosuml para determinar la causalidad multivariada del IPA frente al
conjunto de variables de contaminacioacuten y datos climaacuteticos en base a sus
correlaciones los cuales podriacutean influir directa o indirectamente al desarrollo de las
comunidades liqueacutenicas
Una vez obtenidos los valores de cobertura frecuencia valor de importancia
(VI) y factor de tolerancia (Qi) de cada especie liqueacutenica se procedioacute a realizar un
Anaacutelisis de Cluster para agrupar a las diferentes especies en conjuntos para
determinar su tolerancia o sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica de acuerdo a
la similitud de los datos obtenidos
Se utilizoacute la correlacioacuten de Spearman para evaluar la cobertura promedio de las
diferentes especies liqueacutenicas en los puntos de monitoreo con los datos de
contaminacioacuten (promedios mensuales de concentraciones de NO2 O3 y PM10) para
determinar la respuesta especifica de las especies a cada tipo de contaminante
estudiado
Para finalizar con la investigacioacuten se procedioacute a realizar un anaacutelisis
geoestadiacutestico en base a la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenidos para obtener
la amplitud de los rangos Este tipo de clasificacioacuten de datos fueron uacutetiles para
realizar un mapeo de los resultados del IPA para ambas eacutepocas de estudio
utilizando la herramienta de anaacutelisis espacial de Ponderacioacuten de la Distancia Inversa
(IDW por sus siglas en ingleacutes) del programa ArcGis 101
3 Resultados
31 Zonificacioacuten geomorfoloacutegica y microclimaacutetica del eje metropolitano de Cercado
Se pudieron identificar cuatro zonas geomorfoloacutegicas en el Valle Central de
Cochabamba descritas en el mapa de Coacuterdova (2013)
La primera zona geomorfoloacutegica y microclimaacutetica se la denomina Zona A que
llega a representar el Pie de Monte Alto Dentro de esta zona se tiene la liacutenea de
isoterma de 1degC que representa la media de las temperaturas miacutenimas del mes maacutes
464middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
frio de los uacuteltimos diez antildeos umlmuml y cuenta con una precipitacioacuten media de 550 mm
al antildeo Seguacuten el mapa de Coacuterdova (2013) liacutenea liacutemite Oeste-Este con la Zona B es
aproximadamente la Av Ameacuterica
La segunda zona geomorfoloacutegica es la Zona B la cual representa el Pie de
Monte Bajo Seguacuten la interpolacioacuten de isotermas esta zona presenta una
temperatura umlmuml de 0 deg y una precipitacioacuten media anual que va desde los 500 a 550
mm Seguacuten Coacuterdova (2013) esta zona disminuye en pendiente y su liacutemite Oeste-
Este con la zona C llega a ser aproximadamente la Av D‟orbigni y el Rio Rocha
La tercera zona denominada Zona C es la Planicie Lacustre Alta conformada
por el conocido umlcasco viejouml En la parte norte de esta zona se cuenta con una
temperatura umlmuml de 1degC y en la parte sur una temperatura umlmuml de -2degC Esta zona
presenta una precipitacioacuten de aproximadamente 450 mm al antildeo Seguacuten Coacuterdova
(2013) su liacutemite Oeste- Este con la zona D es aproximadamente la Av Capitaacuten
Viacutector Ustariz la Av Aroma y la Av 9 de Abril
La cuarta zona llega a ser la Zona D que representa la Planicie Lacustre Baja
En esta aacuterea se encuentra la liacutenea de isotermas umlmuml de -2degC y una precipitacioacuten
media anual de aproximadamente 450 mm anuales
Por lo tanto se puede observar que existe una variacioacuten de temperaturas umlmuml
de -2 degC (hacia el sur) y 1 degC (hacia el norte) a lo largo del transecto del valle Esto
refleja que las zonas umlCuml y umlDuml presentan mayor intensidad y duracioacuten de
inversiones teacutermicas a lo largo del antildeo y por ende mayor contaminacioacuten
atmosfeacuterica hacieacutendose maacutes notorio en la eacutepoca seca o eacutepoca de invierno En
consecuencia esto genera variaciones temporales de la contaminacioacuten debido a las
diferencias de temperaturas en todo el antildeo
Respecto al anaacutelisis de isoyetas se puede observar que no existe gran
variabilidad de precipitacioacuten entre las distintas zonas por lo tanto este paraacutemetro
no influye significativamente en la contaminacioacuten entre las zonas marcadas ya que
praacutecticamente es homogeacuteneo en todo el eje metropolitano
32 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de comunidades liqueacutenicas
Durante la inspeccioacuten y observacioacuten realizada en las cuatro zonas se
seleccionaron ocho parques (dos por cada zona geomorfoloacutegica) los cuales
cumplieron con los criterios de seleccioacuten establecidos en la metodologiacutea
encontraacutendose la especie arboacuterea Fresno (Fraxinus americana) como la especie mejor
distribuida homogeacuteneamente en todo el eje metropolitano de Cercado
Se eligieron como puntos de monitoreo al Parque Tunari como zona testigo a
los parques Fidel Anze y Lincoln (ubicados en la zona A) Demetrio Canelas y Ex
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 465
Combatientes (en la zona B) Vial y La Torre (en la zona C) Cementerio y Escuela
(en la zona D)
De acuerdo al inventario de emisiones realizado por Pareja (2008) la
contaminacioacuten del parque vehicular es responsable del 76 de las emisiones de
gases contaminantes por lo tanto la intensidad de traacutefico y tipo de vehiacuteculo tiene
una fuerte influencia en la contaminacioacuten atmosfeacuterica y por ende en la distribucioacuten
liqueacutenica Las fuentes de aacuterea yo puntuales tiene una mayor concentracioacuten en la
zona sur del eje metropolitano ya que es en esta zona donde existe la mayor
intensidad de traacutefico vehicular mixto (flotas camiones de carga transporte puacuteblico
transporte particular etc) ademaacutes de contar con la presencia de las ladrilleras que
tienen una fuerte influencia en lo que respecta a contaminacioacuten atmosfeacuterica
Se lograron identificar 10 especies de liacutequenes epiacutefitos en el foroacutefito elegido
durante el muestreo realizado en la eacutepoca seca del antildeo 2015 representada por el
mes de agosto (primera semana de dicho mes) Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
lograron identificar 11 especies de liacutequenes epifitos durante los meses de febrero
marzo y abril del 2016 (primeras semanas de los meses indicados) A continuacioacuten
se muestra un detalle de las especies identificadas
Tabla 1 Especies de liacutequenes identificados en la eacutepoca seca y huacutemeda y sus formas
de crecimiento
Especie Tipo de crecimiento Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Candelaria concolor Folioso
Candelaria fibrosa Folioso
Flavopunctelia flaventior Folioso
Pyxine nubila Folioso
Physcia pachyphylla Folioso
Punctelia subrudecta Folioso
Physcia undulata Folioso
Phaeophyscia sciastra Folioso
Lepraria ecorticata Crustaacuteceo
Teloschistes chrysophthalmus
Fruticuloso
Hyperphyscia syncolla Folioso
Physciella Chloantha Folioso
Total especies 10 11
Como se puede observar en la Tabla 1 todas las especies encontradas en la
eacutepoca seca corresponden al grupo de liacutequenes foliosos excepto la especie L
466middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
ecorticata perteneciendo al grupo crustaacuteceo Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
encontraron 9 especies de crecimiento folioso una especie de crecimiento
crustaacuteceo y una de fruticuloso
Seguacuten varios autores la ciudad de Cochabamba presenta los niveles maacutes altos
de contaminacioacuten atmosfeacuterica durante la eacutepoca de invierno o eacutepoca seca del antildeo y
esto podriacutea explicar una cobertura disminuida de los liacutequenes con uacutenicamente 10
especies identificadas en comparacioacuten a otros estudios en zonas tropicales las
cuales presentan una buena calidad del aire y aspectos ambientales que favorecen el
desarrollo de los liacutequenes como se puede observar en el estudio de Vergara amp
Paredes (2005) donde se hallaron alrededor de 325 especies liqueacutenicas en la Isla de
Santa Cruz-Galaacutepagos
33 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En la Tabla 2 se puede observar el total de especies identificadas en cada eacutepoca
de estudio el Valor de Importancia de cada especie (VI) y su factor de
toleranciasensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica (Qi) Cabe resaltar que en los
meses de febrero marzo y abril no se presentaron diferencias respecto al nuacutemero
de especies encontradas (S) en los puntos de monitoreo por lo tanto solo se realizoacute
una uacutenica interpretacioacuten de la eacutepoca correspondiente y un promedio para el Valor
de Importancia de cada especie
Tabla 2 Lista de liacutequenes epiacutefitos Valor de Importancia y factor de
toleranciasensibilidad de cada especie en ambas eacutepocas estudiadas
ESPECIE Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
VI Qi VI Qi
Physciella chloantha 045 725 - -
Candelaria concolor 14 656 138 722
Pyxine nubila 132 656 134 722
Physcia pachyphylla 141 656 123 75
Flavopunctelia flaventior 118 656 115 722
Phaeophyscia sciastra 102 663 114 722
Physcia undulata 068 72 07 8
Lepraria ecorticata 058 72 091 725
Punctelia subrudecta 095 657 118 722
Candelaria fibrosa 036 8 06 82
Teloschistes chrysophthalmus
- - 011 10
Hyperphyscia syncolla - - 011 10
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Como se puede observar en la Tabla 2 especies como C concolor P nubila y P
pachyphylla tuvieron un Valor de Importancia mayor y un Qi muy bajo es decir que
son las especies maacutes frecuentes en todos los puntos de monitoreo lo cual podriacutea
indicar que resultan ser las maacutes tolerantes y adaptadas a la contaminacioacuten
atmosfeacuterica Al contrario especies como P chloantha H syncolla y T chrysophthalmus
mostraron un Valor de Importancia muy bajo y un Qi bastante elevado indicando
que tuvieron una frecuencia reducida Esto puede significar que estas especies
resultan ser las maacutes sensibles a la contaminacioacuten
A continuacioacuten se muestra la Riqueza (S) en cada punto de monitoreo el
Iacutendice de Shannon y Wiener (H) y el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Tabla 3 Resultados de Riqueza Iacutendice de Shannon y Wiener y el iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica para cada punto de monitoreo en ambas eacutepocas estudiadas
Puntos de monitoreo
Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Parque Tunari
10 2290 2301 11 2570 3031
Parque Fidel Anze
7 1724 1607 8 2456 2527
Parque Lincoln
8 2101 1888 9 2692 2568
Parque Demetrio Canelas
9 2160 2295 9 2582 293
Parque Ex Combatientes
6 1720 1578 8 1916 2006
Parque Vial 8 2015 1522 9 2355 2282
Parque La Torre
6 1688 1577 7 1812 1825
Parque Escuela
7 1891 1656 7 1686 1609
Cementerio 7 1900 1584 6 1520 1576
Como se puede observar en la Tabla 3 en cuanto a la riqueza se puede ver que
la mayor cantidad de especies liqueacutenicas se encuentran distribuidas en el Parque
Tunari conteniendo a todas las especies encontradas en los demaacutes sitios de
muestreo identificaacutendose 10 especies de liacutequenes en la eacutepoca seca y 11 en la eacutepoca
468middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
huacutemeda Otro aspecto importante fue el gran nuacutemero de especies encontradas en el
Parque Demetrio Canelas lo cual puede indicar una buena calidad del aire en esta
zona Por otro lado se pudo ver que lugares como el Cementerio Parque Escuela y
Parque La Torre presentan un nuacutemero reducido de especies liqueacutenicas por lo tanto
esto podriacutea indicar una alta influencia de la contaminacioacuten yo el clima sobre estas
especies
Viendo el Iacutendice de Shannon y Wiener Pla (2006) indica que si una comunidad
de especies es muy homogeacutenea el grado de incertidumbre seraacute maacutes bajo que si
todas las especies fueran igualmente abundantes Por lo tanto podemos ver que en
la eacutepoca seca existe una buena distribucioacuten de abundancias en el Parque Tunari
dando como resultado una alta diversidad y una comunidad homogeacutenea Al
contrario los Parques La Torre y Ex Combatientes presentaron la menor
diversidad liqueacutenica en la eacutepoca seca lo cual pudo estar influenciada por la
contaminacioacuten el clima o la competencia de especies ya que especies como C
concolor P pachyphylla P nubila y P sciastra mostraron tener elevadas coberturas por
lo que desplazaron el desarrollo de otras especies maacutes sensibles Por otro lado en la
eacutepoca huacutemeda la mayor diversidad liqueacutenica se observoacute en el Parque Lincoln
Demetrio Canelas y Tunari los cuales mostraron tener las diversidades maacutes altas
respectivamente y una estabilizacioacuten de la contaminacioacuten en esta eacutepoca pudo
haber homogeneizado la cobertura liqueacutenica respecto a la eacutepoca seca Sin embargo
en los Parques Cementerio y Escuela se notoacute una menor diversidad y esto pudo
haber sido influenciado por los cambios meteoroloacutegicos entre eacutepocas
Haciendo hincapieacute en el IPA a continuacioacuten se presenta un graacutefico de
columnas que diferencian los Iacutendices de Pureza Atmosfeacuterica entre la eacutepoca huacutemeda
y la seca Cabe resaltar que se realizoacute un promedio entre los meses de febrero
marzo y abril ya que no existieron diferencias significativas entre dichos meses en
los puntos de muestreo por lo tanto para motivos de comparacioacuten entre ambas
eacutepocas se tomoacute en cuenta el promedio para la eacutepoca huacutemeda y el dato del mes de
agosto para la eacutepoca seca
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 469
Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 471
Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 473
Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
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F lavo
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Physc
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Candel
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conc
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000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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2007) Los liacutequenes como bioindicadores de la calidad del aire estaacuten siendo objeto
de estudio a nivel mundial causando un gran impacto en la investigacioacuten moderna
(Osuna amp Martiacutenez 2011)
Actualmente la evaluacioacuten de la calidad del aire en la ciudad de Cochabamba es
monitoreada a traveacutes de equipos automaacuteticos y medidores pasivos (GAM
Cochabamba 2011) Si bien estos meacutetodos determinan eficientemente la
concentracioacuten de algunos contaminantes criterio no denotan el efecto integrado de
los contaminantes sobre los organismos vivos lo cual puede ocasionar una mala
interpretacioacuten de la calidad del aire y problemas en la toma de decisiones por parte
de las autoridades para prevenir y mitigar los riesgos reales en la salud puacuteblica
Por consiguiente la presente investigacioacuten tiene como propoacutesito determinar la
aplicabilidad de liacutequenes como bioindicadores de la calidad integral del aire a traveacutes
de una comparacioacuten con los meacutetodos de monitoreo convencionales y su
variabilidad respecto a factores climaacuteticos y geomorfoloacutegicos que alteren su
distribucioacuten a lo largo de un transecto en el Valle Central de Cochabamba
11 Bioindicadores de la calidad ambiental
El concepto de organismos indicadores se refiere a especies seleccionadas por
su sensibilidad o tolerancia a varios paraacutemetros ya sean ambientales o de
contaminacioacuten (Silva et al 2006) Seguacuten Anze (2007) los bioindicadores son
organismos o comunidades de organismos que pueden responder a la
contaminacioacuten ambiental mediante alteraciones en su fisiologiacutea o a traveacutes de su
capacidad para acumular contaminantes Estos miden los efectos de la
contaminacioacuten en seres vivos por lo tanto ofrecen informacioacuten sobre los riesgos
para otros organismos y ecosistemas Por lo tanto los bioindicadores son
organismos que pueden ser usados para la identificacioacuten y determinacioacuten cualitativa
de los contaminantes ambientales generados por los humanos (Goacutemez Fernaacutendez
amp Galarraga 2013)
El uso de bioindicadores debe contemplar todas las fuentes de variabilidad que
pueden afectar su respuesta ante las condiciones ambientales o de contaminacioacuten
Por lo tanto se deben controlar o eliminar a las denominadas variables de
confusioacuten que resultan ser variables externas a la relacioacuten que se evaluacutea y
relacionadas tanto con la exposicioacuten como con la respuesta (en este caso de los
liacutequenes) Su presencia por lo tanto puede producir sesgos en la relacioacuten de la
variable dependiente e independiente ademaacutes de una interpretacioacuten erroacutenea de
resultados
458middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
12 Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
El Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica es un iacutendice bioloacutegico que considera la
presencia cobertura abundancia y distribucioacuten de las especies de liacutequenes en una
misma aacuterea donde la contaminacioacuten existente puede producir alteraciones en la
estructura de las poblaciones liqueacutenicas La peacuterdida selectiva de individuos
sensibles se traduce en la alteracioacuten de la estructura de la comunidad de liacutequenes
epifitos (Anze 2007)
Dicho iacutendice fue formulado por primera vez por Le Blanc y De Sloover (1970)
para medir la calidad de aire alterada por una fuente industrial Este iacutendice ha ido
experimentando varias modificaciones por varios autores a traveacutes del tiempo
(Nimis 2002)
De esta forma en una zona con altos niveles de contaminacioacuten atmosfeacuterica se
puede esperar encontrar muy pocas especies de liacutequenes pero representadas por
individuos toacutexicotolerantes En cambio en una zona con bajos iacutendices de
contaminacioacuten existe una gran diversidad de comunidades liqueacutenicas y asiacute un
mayor equilibrio en el nuacutemero de individuos presentes Este iacutendice refleja la riqueza
o escasez de la biodiversidad liqueacutenica epiacutefita de una determinada zona y es vaacutelido
uacutenicamente a nivel comparativo entre territorios o regiones que presenten
aproximadamente la misma climatologiacutea y ecologiacutea (Canseco 2004)
13 Iacutendice de diversidad de Shannon y Wiener
La biodiversidad es uno de los principales intereses para los estudios
ecoloacutegicos pero la cuantificacioacuten de la diversidad de las especies de las
comunidades ecoloacutegicas resulta ser maacutes complicada y necesita un mejor desarrollo
(Kerkhoff 2010)
Uno de los iacutendices maacutes utilizados para cuantificar la biodiversidad especiacutefica es
el de Shannon y Wiener derivado de la teoriacutea de informacioacuten como una medida de
la entropiacutea Este iacutendice refleja la heterogeneidad de una comunidad sobre la base de
dos factores importantes el nuacutemero de especies presentes y su abundancia relativa
Conceptualmente es una medida del grado de incertidumbre asociada a la seleccioacuten
aleatoria de un individuo en la comunidad (Pla 2006)
Por lo tanto el iacutendice de Shannon y Wiener es un iacutendice que mide la
equitatividad de una comunidad para ver si es similar a la cantidad de informacioacuten
en un coacutedigo o mensaje Seguacuten (Kerkhoff 2010) los valores tiacutepicos son
generalmente entre 15 y 35 en la mayoriacutea de los estudios ecoloacutegicos y el iacutendice es
rara vez superior a 4 Este iacutendice aumenta a medida que la riqueza y la uniformidad
u homogeneidad de la comunidad es mayor
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 459
2 Metodologiacutea
21 Zona de estudio
El aacuterea de estudio se ubica en la cuenca central del Valle de Cochabamba
Provincia Cercado especiacuteficamente en el sector Sur-Oeste del departamento de
Cochabamba (Gobierno Municipal de Cochabamba 2014) El valle central de
Cochabamba se encuentra dentro de la Regioacuten Andina Tropical en la Provincia
Biogeograacutefica Boliviano-Tucumano ocupando el sector del Piray-Rio Grande
(Navarro amp Ferreira 2009) Con base a datos meteoroloacutegicos del Servicio Nacional
de Meteorologiacutea e Hidrologiacutea SENAMHI y el modelo bioclimaacutetico de Rivas-
Martinez el macrobioclima del valle de Cochabamba es tropical con un bioclima
xeacuterico y un ombrotipo semiaacuterido superior (Coacuterdova 2013)
Los cambios en las fuentes de emisioacuten fundamentalmente hacia el traacutefico
vehicular han ido modificando la contaminacioacuten atmosfeacuterica en el Municipio de
Cercado haciendo maacutes importante los componentes foto-quiacutemicos como el ozono
(O3) y el dioacutexido de nitrogeno (NO2) por lo tanto su contaminacioacuten atmosfeacuterica
proviene principalmente de las emisiones vehiculares (Saurina Barceloacute amp Saacuteez
1999)
22 Zonificacioacuten del Valle Central de Cochabamba
Para la zonificacioacuten del Valle Central de Cochabamba (Cercado)
primeramente se obtuvieron mapas de isotermas isoyetas y geomorfologiacutea de la
cuenca de Cochabamba pertenecientes al PROMIC (2011) los cuales fueron
adaptados y modificados con datos de los ultimos 10 antildeos (2006 al 2015)
Se utilizoacute la zonificacioacuten geoedaacutefica de Coacuterdova (2013) como mapa base la
cual se adaptoacute unicamente al eje metropolitano del valle Se tomoacute como isoterma la
temperatura miacutenima del mes mas frio de los ultimos 10 antildeos umlmuml ya que este
paraacutemetro denota el fenoacutemeno de la inversioacuten teacutermica en el valle Por otra parte en
los mapas de isotermas e isoyetas se interpolaron los datos de cada liacutenea de
temperatura y precipitacioacuten utilizando el programa de Sistemas de Informacioacuten
Geograacutefica ArcGis 101
23 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de las comunidades liqueacutenicas
Se realizoacute un recorrido y observacioacuten a varios parques en el Municipio de
Cercado Cochabamba a manera de identificar la especie de un foroacutefito que se
encuentre distribuido en todo el Valle central y sea apto para el desarrollo del IPA
Por otra parte se buscoacute un lugar que no presente indicios de contaminacioacuten (zona
testigo) el cual sirvioacute para el caacutelculo de los rangos en etapas posteriores
460middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Para la seleccioacuten del foroacutefito en los parques se tomaron en cuenta los
siguientes criterio seguacuten Asta (2002) a) adultos sanos con un miacutenimo de 70 cm de
periacutemetro del tronco a la altura del pecho (DAP) y con una inclinacioacuten menor a
10deg b) individuos de corteza rugosa c) exclusioacuten de aacuterboles dantildeados pintados o de
corteza lisa aacuterboles que se encuentren cerca de viacuteas de transporte (Avenidasndash
calles)
Se obtuvieron puntos de monitoreo a traveacutes de un recorrido y observacioacuten de
varios parques en el eje metropolitano los cuales cumpliacutean con el nuacutemero miacutenimo
de aacuterboles (10) Para finalizar esta etapa se realizaron colectas de liacutequenes para su
posterior identificacioacuten en la Universidad Mayor de San Andreacutes en la ciudad de La
Paz
Cabe mencionar que el muestreo de liacutequenes se realizoacute en la eacutepoca seca del antildeo
2015 durante la primera semana del mes de agosto y en la eacutepoca huacutemeda del antildeo
2016 en las primeras semanas de los meses febrero marzo y abril
24 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En cada zona de monitoreo se aplicoacute la metodologiacutea para el anaacutelisis de datos
cuantitativo conocido como cartografiacutea de liacutequenes a cada foroacutefito seleccionado
siguiendo la Norma VDI-3799 (1991) y adaptada por Nimis (1999) Se utilizoacute una
rejilla de relevamiento de liacutequenes en donde la altura de muestreo fue entre 150
hasta 2 m (DAP) que es la altura donde las personas se ven afectadas por la
contaminacioacuten atmosfeacuterica (inmisioacuten) La rejilla contoacute con una superficie de 1 m2
para cada lugar de muestreo conformada por 10 cuadrados (2x5 cuadrados) donde
cada cuadrado de la rejilla tuvo un aacuterea de 10x10 cm2
Los paraacutemetros medidos en cada foroacutefito fueron frecuencia (nuacutemero de
cuadrados en los que se encuentra una especie de estudio) y coberturaabundancia
(porcentaje de dicha especie en la superficie cubierta) La riqueza de especies de
liacutequenes y su abundancia se determinoacute por aacuterbol y por cada parque donde la
Riqueza (S) resulta ser el nuacutemero de especies presentes
Las mediciones de diversidad liqueacutenica que implican la combinacioacuten de la
riqueza de especies con su abundancia se calcularon tambieacuten por aacuterbol y por
parque por medio del Iacutendice de Shannon y Wiener (H) a traveacutes de la siguiente
foacutermula (Moreno 2001)
sum (ec 1)
Doacutende
Hrsquo=iacutendice de Shannon y Wiener
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pi = abundancia relativa o cobertura de la especie i En este caso pi es igual al
aacuterea que ocupoacute cada especie en la gradilla de muestreo
n = nuacutemero total de especies o riqueza por parque
Se calculoacute tambieacuten el Valor de Importancia (VI) para cada especie tanto en la
eacutepoca seca como en la eacutepoca huacutemeda siguiendo la siguiente formula (Castell
2011)
radic (ec 2)
Doacutende
P=frecuencia de aparicioacuten de la especie i por parque respecto a los nueve
parques estudiados
A=frecuencia de aparicioacuten respecto al total de aacuterboles muestreados que para
este estudio fueron 90
Para el caacutelculo del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica se utilizoacute la foacutermula
establecida por Le Blanc amp De Sloover (1970) y modificada por Steubing amp
Fangmeier (1992) la cual se basa en un estudio fitosocioloacutegico y de
toleranciasensibilidad a los contaminantes calculaacutendose de la siguiente manera
sum (ec 3)
Doacutende
IPAj = Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica de la estacioacuten j
n = nuacutemero total de foroacutefitos censados o muestreados en cada estacioacuten j
fi = grado de frecuencia mas grado de cobertura maacutes el nuacutemero de los arboles
examinados cubiertos por la especie en cuestioacuten en una escala del 1 al 5 elaborada
por Braun Blanquet utilizando el meacutetodo fitosocioloacutegico (Alcazar 2013)
Qi = factor de toleranciasensibilidad de la especie i
Qi se encuentra definida como el numero promedio de especies acompantildeantes
de la especie i en todas las estaciones Y se lo determina con la siguiente ecuacioacuten
(Rubiano 2006)
sum
(ec 4)
Doacutende
Qj = factor de resistencia de la especie i
Aj = nuacutemero de especies presentes en cada estacioacuten (j) donde se encuentra la
especie i
462middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Nj = nuacutemero de estaciones (j) donde se encuentra la especie i
25 Determinacioacuten de concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos y paraacutemetros climaacuteticos
La medicioacuten de las concentraciones de O3 y NO2 se realizoacute cada semana
durante los meses de febrero marzo y abril (eacutepoca huacutemeda) para la determinacioacuten
de la media mensual de dichos contaminantes Para la determinacioacuten de ambas
concentraciones se utilizaron protocolos de tubos pasivos de la Red Moacutenica
Posteriormente se realizoacute una interpolacioacuten lineal ldquoMoving Averagerdquo
utilizando el programa de Sistema de Informacioacuten Geograacutefica ldquoILWIS 32rdquo para la
obtencioacuten de datos meteoroloacutegicos de la temperatura media precipitacioacuten anual
humedad relativa velocidad y direccioacuten del viento temperatura miacutenima del mes
maacutes frio amplitud teacutermica y datos de PM10 en los puntos de muestreo
Para la interpolacioacuten se tomaron las estaciones meteoroloacutegicas del SENAMHI
y estaciones de monitoreo de contaminantes atmosfeacutericos de la Red Moacutenica
ubicadas dentro y cerca del municipio de Cercado
Para finalizar esta etapa se realizoacute la determinacioacuten de tres Iacutendices de Calidad
del Aire (ICA‟s) diferentes con el objetivo de saber cuaacutel de ellos presenta una
mejor correlacioacuten con los IPA‟s obtenidos en la etapa anterior
Los Iacutendices de Calidad del Aire se obtuvieron siguiendo las siguientes
ecuaciones donde la primera foacutermula actualmente es utilizada en la Normativa
Boliviana
(
) (ec 5)
(
) (ec 6)
(prod (
)
)
(ec 7)
Doacutende
Ci=concentracioacuten del o los contaminantes obtenidos
Climite=Concentracioacuten liacutemite de dichos contaminantes seguacuten la normativa
boliviana
Cabe mencionar que estos iacutendices se obtuvieron a partir de las concentraciones
de NO2 O3 y PM10
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 463
26 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Para la correlacioacuten estadiacutestica se utilizoacute el meacutetodo de Spearman utilizando el
programa estadiacutestico bdquoMinitab‟ donde se correlacionaron las variables de
contaminantes atmosfeacutericos (promedios mensuales de NO2 O3 y PM10) paraacutemetros
climaacuteticos e Iacutendices de Calidad del Aire con el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica para
posteriormente realizar una prueba de hipoacutetesis P-Value con un nivel de confianza
del 95
Posteriormente se realizoacute un umlPath Analysisuml o tambieacuten conocido como
umlAnaacutelisis de Senderosuml para determinar la causalidad multivariada del IPA frente al
conjunto de variables de contaminacioacuten y datos climaacuteticos en base a sus
correlaciones los cuales podriacutean influir directa o indirectamente al desarrollo de las
comunidades liqueacutenicas
Una vez obtenidos los valores de cobertura frecuencia valor de importancia
(VI) y factor de tolerancia (Qi) de cada especie liqueacutenica se procedioacute a realizar un
Anaacutelisis de Cluster para agrupar a las diferentes especies en conjuntos para
determinar su tolerancia o sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica de acuerdo a
la similitud de los datos obtenidos
Se utilizoacute la correlacioacuten de Spearman para evaluar la cobertura promedio de las
diferentes especies liqueacutenicas en los puntos de monitoreo con los datos de
contaminacioacuten (promedios mensuales de concentraciones de NO2 O3 y PM10) para
determinar la respuesta especifica de las especies a cada tipo de contaminante
estudiado
Para finalizar con la investigacioacuten se procedioacute a realizar un anaacutelisis
geoestadiacutestico en base a la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenidos para obtener
la amplitud de los rangos Este tipo de clasificacioacuten de datos fueron uacutetiles para
realizar un mapeo de los resultados del IPA para ambas eacutepocas de estudio
utilizando la herramienta de anaacutelisis espacial de Ponderacioacuten de la Distancia Inversa
(IDW por sus siglas en ingleacutes) del programa ArcGis 101
3 Resultados
31 Zonificacioacuten geomorfoloacutegica y microclimaacutetica del eje metropolitano de Cercado
Se pudieron identificar cuatro zonas geomorfoloacutegicas en el Valle Central de
Cochabamba descritas en el mapa de Coacuterdova (2013)
La primera zona geomorfoloacutegica y microclimaacutetica se la denomina Zona A que
llega a representar el Pie de Monte Alto Dentro de esta zona se tiene la liacutenea de
isoterma de 1degC que representa la media de las temperaturas miacutenimas del mes maacutes
464middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
frio de los uacuteltimos diez antildeos umlmuml y cuenta con una precipitacioacuten media de 550 mm
al antildeo Seguacuten el mapa de Coacuterdova (2013) liacutenea liacutemite Oeste-Este con la Zona B es
aproximadamente la Av Ameacuterica
La segunda zona geomorfoloacutegica es la Zona B la cual representa el Pie de
Monte Bajo Seguacuten la interpolacioacuten de isotermas esta zona presenta una
temperatura umlmuml de 0 deg y una precipitacioacuten media anual que va desde los 500 a 550
mm Seguacuten Coacuterdova (2013) esta zona disminuye en pendiente y su liacutemite Oeste-
Este con la zona C llega a ser aproximadamente la Av D‟orbigni y el Rio Rocha
La tercera zona denominada Zona C es la Planicie Lacustre Alta conformada
por el conocido umlcasco viejouml En la parte norte de esta zona se cuenta con una
temperatura umlmuml de 1degC y en la parte sur una temperatura umlmuml de -2degC Esta zona
presenta una precipitacioacuten de aproximadamente 450 mm al antildeo Seguacuten Coacuterdova
(2013) su liacutemite Oeste- Este con la zona D es aproximadamente la Av Capitaacuten
Viacutector Ustariz la Av Aroma y la Av 9 de Abril
La cuarta zona llega a ser la Zona D que representa la Planicie Lacustre Baja
En esta aacuterea se encuentra la liacutenea de isotermas umlmuml de -2degC y una precipitacioacuten
media anual de aproximadamente 450 mm anuales
Por lo tanto se puede observar que existe una variacioacuten de temperaturas umlmuml
de -2 degC (hacia el sur) y 1 degC (hacia el norte) a lo largo del transecto del valle Esto
refleja que las zonas umlCuml y umlDuml presentan mayor intensidad y duracioacuten de
inversiones teacutermicas a lo largo del antildeo y por ende mayor contaminacioacuten
atmosfeacuterica hacieacutendose maacutes notorio en la eacutepoca seca o eacutepoca de invierno En
consecuencia esto genera variaciones temporales de la contaminacioacuten debido a las
diferencias de temperaturas en todo el antildeo
Respecto al anaacutelisis de isoyetas se puede observar que no existe gran
variabilidad de precipitacioacuten entre las distintas zonas por lo tanto este paraacutemetro
no influye significativamente en la contaminacioacuten entre las zonas marcadas ya que
praacutecticamente es homogeacuteneo en todo el eje metropolitano
32 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de comunidades liqueacutenicas
Durante la inspeccioacuten y observacioacuten realizada en las cuatro zonas se
seleccionaron ocho parques (dos por cada zona geomorfoloacutegica) los cuales
cumplieron con los criterios de seleccioacuten establecidos en la metodologiacutea
encontraacutendose la especie arboacuterea Fresno (Fraxinus americana) como la especie mejor
distribuida homogeacuteneamente en todo el eje metropolitano de Cercado
Se eligieron como puntos de monitoreo al Parque Tunari como zona testigo a
los parques Fidel Anze y Lincoln (ubicados en la zona A) Demetrio Canelas y Ex
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 465
Combatientes (en la zona B) Vial y La Torre (en la zona C) Cementerio y Escuela
(en la zona D)
De acuerdo al inventario de emisiones realizado por Pareja (2008) la
contaminacioacuten del parque vehicular es responsable del 76 de las emisiones de
gases contaminantes por lo tanto la intensidad de traacutefico y tipo de vehiacuteculo tiene
una fuerte influencia en la contaminacioacuten atmosfeacuterica y por ende en la distribucioacuten
liqueacutenica Las fuentes de aacuterea yo puntuales tiene una mayor concentracioacuten en la
zona sur del eje metropolitano ya que es en esta zona donde existe la mayor
intensidad de traacutefico vehicular mixto (flotas camiones de carga transporte puacuteblico
transporte particular etc) ademaacutes de contar con la presencia de las ladrilleras que
tienen una fuerte influencia en lo que respecta a contaminacioacuten atmosfeacuterica
Se lograron identificar 10 especies de liacutequenes epiacutefitos en el foroacutefito elegido
durante el muestreo realizado en la eacutepoca seca del antildeo 2015 representada por el
mes de agosto (primera semana de dicho mes) Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
lograron identificar 11 especies de liacutequenes epifitos durante los meses de febrero
marzo y abril del 2016 (primeras semanas de los meses indicados) A continuacioacuten
se muestra un detalle de las especies identificadas
Tabla 1 Especies de liacutequenes identificados en la eacutepoca seca y huacutemeda y sus formas
de crecimiento
Especie Tipo de crecimiento Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Candelaria concolor Folioso
Candelaria fibrosa Folioso
Flavopunctelia flaventior Folioso
Pyxine nubila Folioso
Physcia pachyphylla Folioso
Punctelia subrudecta Folioso
Physcia undulata Folioso
Phaeophyscia sciastra Folioso
Lepraria ecorticata Crustaacuteceo
Teloschistes chrysophthalmus
Fruticuloso
Hyperphyscia syncolla Folioso
Physciella Chloantha Folioso
Total especies 10 11
Como se puede observar en la Tabla 1 todas las especies encontradas en la
eacutepoca seca corresponden al grupo de liacutequenes foliosos excepto la especie L
466middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
ecorticata perteneciendo al grupo crustaacuteceo Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
encontraron 9 especies de crecimiento folioso una especie de crecimiento
crustaacuteceo y una de fruticuloso
Seguacuten varios autores la ciudad de Cochabamba presenta los niveles maacutes altos
de contaminacioacuten atmosfeacuterica durante la eacutepoca de invierno o eacutepoca seca del antildeo y
esto podriacutea explicar una cobertura disminuida de los liacutequenes con uacutenicamente 10
especies identificadas en comparacioacuten a otros estudios en zonas tropicales las
cuales presentan una buena calidad del aire y aspectos ambientales que favorecen el
desarrollo de los liacutequenes como se puede observar en el estudio de Vergara amp
Paredes (2005) donde se hallaron alrededor de 325 especies liqueacutenicas en la Isla de
Santa Cruz-Galaacutepagos
33 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En la Tabla 2 se puede observar el total de especies identificadas en cada eacutepoca
de estudio el Valor de Importancia de cada especie (VI) y su factor de
toleranciasensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica (Qi) Cabe resaltar que en los
meses de febrero marzo y abril no se presentaron diferencias respecto al nuacutemero
de especies encontradas (S) en los puntos de monitoreo por lo tanto solo se realizoacute
una uacutenica interpretacioacuten de la eacutepoca correspondiente y un promedio para el Valor
de Importancia de cada especie
Tabla 2 Lista de liacutequenes epiacutefitos Valor de Importancia y factor de
toleranciasensibilidad de cada especie en ambas eacutepocas estudiadas
ESPECIE Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
VI Qi VI Qi
Physciella chloantha 045 725 - -
Candelaria concolor 14 656 138 722
Pyxine nubila 132 656 134 722
Physcia pachyphylla 141 656 123 75
Flavopunctelia flaventior 118 656 115 722
Phaeophyscia sciastra 102 663 114 722
Physcia undulata 068 72 07 8
Lepraria ecorticata 058 72 091 725
Punctelia subrudecta 095 657 118 722
Candelaria fibrosa 036 8 06 82
Teloschistes chrysophthalmus
- - 011 10
Hyperphyscia syncolla - - 011 10
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 467
Como se puede observar en la Tabla 2 especies como C concolor P nubila y P
pachyphylla tuvieron un Valor de Importancia mayor y un Qi muy bajo es decir que
son las especies maacutes frecuentes en todos los puntos de monitoreo lo cual podriacutea
indicar que resultan ser las maacutes tolerantes y adaptadas a la contaminacioacuten
atmosfeacuterica Al contrario especies como P chloantha H syncolla y T chrysophthalmus
mostraron un Valor de Importancia muy bajo y un Qi bastante elevado indicando
que tuvieron una frecuencia reducida Esto puede significar que estas especies
resultan ser las maacutes sensibles a la contaminacioacuten
A continuacioacuten se muestra la Riqueza (S) en cada punto de monitoreo el
Iacutendice de Shannon y Wiener (H) y el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Tabla 3 Resultados de Riqueza Iacutendice de Shannon y Wiener y el iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica para cada punto de monitoreo en ambas eacutepocas estudiadas
Puntos de monitoreo
Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Parque Tunari
10 2290 2301 11 2570 3031
Parque Fidel Anze
7 1724 1607 8 2456 2527
Parque Lincoln
8 2101 1888 9 2692 2568
Parque Demetrio Canelas
9 2160 2295 9 2582 293
Parque Ex Combatientes
6 1720 1578 8 1916 2006
Parque Vial 8 2015 1522 9 2355 2282
Parque La Torre
6 1688 1577 7 1812 1825
Parque Escuela
7 1891 1656 7 1686 1609
Cementerio 7 1900 1584 6 1520 1576
Como se puede observar en la Tabla 3 en cuanto a la riqueza se puede ver que
la mayor cantidad de especies liqueacutenicas se encuentran distribuidas en el Parque
Tunari conteniendo a todas las especies encontradas en los demaacutes sitios de
muestreo identificaacutendose 10 especies de liacutequenes en la eacutepoca seca y 11 en la eacutepoca
468middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
huacutemeda Otro aspecto importante fue el gran nuacutemero de especies encontradas en el
Parque Demetrio Canelas lo cual puede indicar una buena calidad del aire en esta
zona Por otro lado se pudo ver que lugares como el Cementerio Parque Escuela y
Parque La Torre presentan un nuacutemero reducido de especies liqueacutenicas por lo tanto
esto podriacutea indicar una alta influencia de la contaminacioacuten yo el clima sobre estas
especies
Viendo el Iacutendice de Shannon y Wiener Pla (2006) indica que si una comunidad
de especies es muy homogeacutenea el grado de incertidumbre seraacute maacutes bajo que si
todas las especies fueran igualmente abundantes Por lo tanto podemos ver que en
la eacutepoca seca existe una buena distribucioacuten de abundancias en el Parque Tunari
dando como resultado una alta diversidad y una comunidad homogeacutenea Al
contrario los Parques La Torre y Ex Combatientes presentaron la menor
diversidad liqueacutenica en la eacutepoca seca lo cual pudo estar influenciada por la
contaminacioacuten el clima o la competencia de especies ya que especies como C
concolor P pachyphylla P nubila y P sciastra mostraron tener elevadas coberturas por
lo que desplazaron el desarrollo de otras especies maacutes sensibles Por otro lado en la
eacutepoca huacutemeda la mayor diversidad liqueacutenica se observoacute en el Parque Lincoln
Demetrio Canelas y Tunari los cuales mostraron tener las diversidades maacutes altas
respectivamente y una estabilizacioacuten de la contaminacioacuten en esta eacutepoca pudo
haber homogeneizado la cobertura liqueacutenica respecto a la eacutepoca seca Sin embargo
en los Parques Cementerio y Escuela se notoacute una menor diversidad y esto pudo
haber sido influenciado por los cambios meteoroloacutegicos entre eacutepocas
Haciendo hincapieacute en el IPA a continuacioacuten se presenta un graacutefico de
columnas que diferencian los Iacutendices de Pureza Atmosfeacuterica entre la eacutepoca huacutemeda
y la seca Cabe resaltar que se realizoacute un promedio entre los meses de febrero
marzo y abril ya que no existieron diferencias significativas entre dichos meses en
los puntos de muestreo por lo tanto para motivos de comparacioacuten entre ambas
eacutepocas se tomoacute en cuenta el promedio para la eacutepoca huacutemeda y el dato del mes de
agosto para la eacutepoca seca
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 469
Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 471
Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
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Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
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Physc
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Pyx in
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Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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458middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
12 Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
El Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica es un iacutendice bioloacutegico que considera la
presencia cobertura abundancia y distribucioacuten de las especies de liacutequenes en una
misma aacuterea donde la contaminacioacuten existente puede producir alteraciones en la
estructura de las poblaciones liqueacutenicas La peacuterdida selectiva de individuos
sensibles se traduce en la alteracioacuten de la estructura de la comunidad de liacutequenes
epifitos (Anze 2007)
Dicho iacutendice fue formulado por primera vez por Le Blanc y De Sloover (1970)
para medir la calidad de aire alterada por una fuente industrial Este iacutendice ha ido
experimentando varias modificaciones por varios autores a traveacutes del tiempo
(Nimis 2002)
De esta forma en una zona con altos niveles de contaminacioacuten atmosfeacuterica se
puede esperar encontrar muy pocas especies de liacutequenes pero representadas por
individuos toacutexicotolerantes En cambio en una zona con bajos iacutendices de
contaminacioacuten existe una gran diversidad de comunidades liqueacutenicas y asiacute un
mayor equilibrio en el nuacutemero de individuos presentes Este iacutendice refleja la riqueza
o escasez de la biodiversidad liqueacutenica epiacutefita de una determinada zona y es vaacutelido
uacutenicamente a nivel comparativo entre territorios o regiones que presenten
aproximadamente la misma climatologiacutea y ecologiacutea (Canseco 2004)
13 Iacutendice de diversidad de Shannon y Wiener
La biodiversidad es uno de los principales intereses para los estudios
ecoloacutegicos pero la cuantificacioacuten de la diversidad de las especies de las
comunidades ecoloacutegicas resulta ser maacutes complicada y necesita un mejor desarrollo
(Kerkhoff 2010)
Uno de los iacutendices maacutes utilizados para cuantificar la biodiversidad especiacutefica es
el de Shannon y Wiener derivado de la teoriacutea de informacioacuten como una medida de
la entropiacutea Este iacutendice refleja la heterogeneidad de una comunidad sobre la base de
dos factores importantes el nuacutemero de especies presentes y su abundancia relativa
Conceptualmente es una medida del grado de incertidumbre asociada a la seleccioacuten
aleatoria de un individuo en la comunidad (Pla 2006)
Por lo tanto el iacutendice de Shannon y Wiener es un iacutendice que mide la
equitatividad de una comunidad para ver si es similar a la cantidad de informacioacuten
en un coacutedigo o mensaje Seguacuten (Kerkhoff 2010) los valores tiacutepicos son
generalmente entre 15 y 35 en la mayoriacutea de los estudios ecoloacutegicos y el iacutendice es
rara vez superior a 4 Este iacutendice aumenta a medida que la riqueza y la uniformidad
u homogeneidad de la comunidad es mayor
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 459
2 Metodologiacutea
21 Zona de estudio
El aacuterea de estudio se ubica en la cuenca central del Valle de Cochabamba
Provincia Cercado especiacuteficamente en el sector Sur-Oeste del departamento de
Cochabamba (Gobierno Municipal de Cochabamba 2014) El valle central de
Cochabamba se encuentra dentro de la Regioacuten Andina Tropical en la Provincia
Biogeograacutefica Boliviano-Tucumano ocupando el sector del Piray-Rio Grande
(Navarro amp Ferreira 2009) Con base a datos meteoroloacutegicos del Servicio Nacional
de Meteorologiacutea e Hidrologiacutea SENAMHI y el modelo bioclimaacutetico de Rivas-
Martinez el macrobioclima del valle de Cochabamba es tropical con un bioclima
xeacuterico y un ombrotipo semiaacuterido superior (Coacuterdova 2013)
Los cambios en las fuentes de emisioacuten fundamentalmente hacia el traacutefico
vehicular han ido modificando la contaminacioacuten atmosfeacuterica en el Municipio de
Cercado haciendo maacutes importante los componentes foto-quiacutemicos como el ozono
(O3) y el dioacutexido de nitrogeno (NO2) por lo tanto su contaminacioacuten atmosfeacuterica
proviene principalmente de las emisiones vehiculares (Saurina Barceloacute amp Saacuteez
1999)
22 Zonificacioacuten del Valle Central de Cochabamba
Para la zonificacioacuten del Valle Central de Cochabamba (Cercado)
primeramente se obtuvieron mapas de isotermas isoyetas y geomorfologiacutea de la
cuenca de Cochabamba pertenecientes al PROMIC (2011) los cuales fueron
adaptados y modificados con datos de los ultimos 10 antildeos (2006 al 2015)
Se utilizoacute la zonificacioacuten geoedaacutefica de Coacuterdova (2013) como mapa base la
cual se adaptoacute unicamente al eje metropolitano del valle Se tomoacute como isoterma la
temperatura miacutenima del mes mas frio de los ultimos 10 antildeos umlmuml ya que este
paraacutemetro denota el fenoacutemeno de la inversioacuten teacutermica en el valle Por otra parte en
los mapas de isotermas e isoyetas se interpolaron los datos de cada liacutenea de
temperatura y precipitacioacuten utilizando el programa de Sistemas de Informacioacuten
Geograacutefica ArcGis 101
23 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de las comunidades liqueacutenicas
Se realizoacute un recorrido y observacioacuten a varios parques en el Municipio de
Cercado Cochabamba a manera de identificar la especie de un foroacutefito que se
encuentre distribuido en todo el Valle central y sea apto para el desarrollo del IPA
Por otra parte se buscoacute un lugar que no presente indicios de contaminacioacuten (zona
testigo) el cual sirvioacute para el caacutelculo de los rangos en etapas posteriores
460middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Para la seleccioacuten del foroacutefito en los parques se tomaron en cuenta los
siguientes criterio seguacuten Asta (2002) a) adultos sanos con un miacutenimo de 70 cm de
periacutemetro del tronco a la altura del pecho (DAP) y con una inclinacioacuten menor a
10deg b) individuos de corteza rugosa c) exclusioacuten de aacuterboles dantildeados pintados o de
corteza lisa aacuterboles que se encuentren cerca de viacuteas de transporte (Avenidasndash
calles)
Se obtuvieron puntos de monitoreo a traveacutes de un recorrido y observacioacuten de
varios parques en el eje metropolitano los cuales cumpliacutean con el nuacutemero miacutenimo
de aacuterboles (10) Para finalizar esta etapa se realizaron colectas de liacutequenes para su
posterior identificacioacuten en la Universidad Mayor de San Andreacutes en la ciudad de La
Paz
Cabe mencionar que el muestreo de liacutequenes se realizoacute en la eacutepoca seca del antildeo
2015 durante la primera semana del mes de agosto y en la eacutepoca huacutemeda del antildeo
2016 en las primeras semanas de los meses febrero marzo y abril
24 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En cada zona de monitoreo se aplicoacute la metodologiacutea para el anaacutelisis de datos
cuantitativo conocido como cartografiacutea de liacutequenes a cada foroacutefito seleccionado
siguiendo la Norma VDI-3799 (1991) y adaptada por Nimis (1999) Se utilizoacute una
rejilla de relevamiento de liacutequenes en donde la altura de muestreo fue entre 150
hasta 2 m (DAP) que es la altura donde las personas se ven afectadas por la
contaminacioacuten atmosfeacuterica (inmisioacuten) La rejilla contoacute con una superficie de 1 m2
para cada lugar de muestreo conformada por 10 cuadrados (2x5 cuadrados) donde
cada cuadrado de la rejilla tuvo un aacuterea de 10x10 cm2
Los paraacutemetros medidos en cada foroacutefito fueron frecuencia (nuacutemero de
cuadrados en los que se encuentra una especie de estudio) y coberturaabundancia
(porcentaje de dicha especie en la superficie cubierta) La riqueza de especies de
liacutequenes y su abundancia se determinoacute por aacuterbol y por cada parque donde la
Riqueza (S) resulta ser el nuacutemero de especies presentes
Las mediciones de diversidad liqueacutenica que implican la combinacioacuten de la
riqueza de especies con su abundancia se calcularon tambieacuten por aacuterbol y por
parque por medio del Iacutendice de Shannon y Wiener (H) a traveacutes de la siguiente
foacutermula (Moreno 2001)
sum (ec 1)
Doacutende
Hrsquo=iacutendice de Shannon y Wiener
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 461
pi = abundancia relativa o cobertura de la especie i En este caso pi es igual al
aacuterea que ocupoacute cada especie en la gradilla de muestreo
n = nuacutemero total de especies o riqueza por parque
Se calculoacute tambieacuten el Valor de Importancia (VI) para cada especie tanto en la
eacutepoca seca como en la eacutepoca huacutemeda siguiendo la siguiente formula (Castell
2011)
radic (ec 2)
Doacutende
P=frecuencia de aparicioacuten de la especie i por parque respecto a los nueve
parques estudiados
A=frecuencia de aparicioacuten respecto al total de aacuterboles muestreados que para
este estudio fueron 90
Para el caacutelculo del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica se utilizoacute la foacutermula
establecida por Le Blanc amp De Sloover (1970) y modificada por Steubing amp
Fangmeier (1992) la cual se basa en un estudio fitosocioloacutegico y de
toleranciasensibilidad a los contaminantes calculaacutendose de la siguiente manera
sum (ec 3)
Doacutende
IPAj = Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica de la estacioacuten j
n = nuacutemero total de foroacutefitos censados o muestreados en cada estacioacuten j
fi = grado de frecuencia mas grado de cobertura maacutes el nuacutemero de los arboles
examinados cubiertos por la especie en cuestioacuten en una escala del 1 al 5 elaborada
por Braun Blanquet utilizando el meacutetodo fitosocioloacutegico (Alcazar 2013)
Qi = factor de toleranciasensibilidad de la especie i
Qi se encuentra definida como el numero promedio de especies acompantildeantes
de la especie i en todas las estaciones Y se lo determina con la siguiente ecuacioacuten
(Rubiano 2006)
sum
(ec 4)
Doacutende
Qj = factor de resistencia de la especie i
Aj = nuacutemero de especies presentes en cada estacioacuten (j) donde se encuentra la
especie i
462middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Nj = nuacutemero de estaciones (j) donde se encuentra la especie i
25 Determinacioacuten de concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos y paraacutemetros climaacuteticos
La medicioacuten de las concentraciones de O3 y NO2 se realizoacute cada semana
durante los meses de febrero marzo y abril (eacutepoca huacutemeda) para la determinacioacuten
de la media mensual de dichos contaminantes Para la determinacioacuten de ambas
concentraciones se utilizaron protocolos de tubos pasivos de la Red Moacutenica
Posteriormente se realizoacute una interpolacioacuten lineal ldquoMoving Averagerdquo
utilizando el programa de Sistema de Informacioacuten Geograacutefica ldquoILWIS 32rdquo para la
obtencioacuten de datos meteoroloacutegicos de la temperatura media precipitacioacuten anual
humedad relativa velocidad y direccioacuten del viento temperatura miacutenima del mes
maacutes frio amplitud teacutermica y datos de PM10 en los puntos de muestreo
Para la interpolacioacuten se tomaron las estaciones meteoroloacutegicas del SENAMHI
y estaciones de monitoreo de contaminantes atmosfeacutericos de la Red Moacutenica
ubicadas dentro y cerca del municipio de Cercado
Para finalizar esta etapa se realizoacute la determinacioacuten de tres Iacutendices de Calidad
del Aire (ICA‟s) diferentes con el objetivo de saber cuaacutel de ellos presenta una
mejor correlacioacuten con los IPA‟s obtenidos en la etapa anterior
Los Iacutendices de Calidad del Aire se obtuvieron siguiendo las siguientes
ecuaciones donde la primera foacutermula actualmente es utilizada en la Normativa
Boliviana
(
) (ec 5)
(
) (ec 6)
(prod (
)
)
(ec 7)
Doacutende
Ci=concentracioacuten del o los contaminantes obtenidos
Climite=Concentracioacuten liacutemite de dichos contaminantes seguacuten la normativa
boliviana
Cabe mencionar que estos iacutendices se obtuvieron a partir de las concentraciones
de NO2 O3 y PM10
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 463
26 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Para la correlacioacuten estadiacutestica se utilizoacute el meacutetodo de Spearman utilizando el
programa estadiacutestico bdquoMinitab‟ donde se correlacionaron las variables de
contaminantes atmosfeacutericos (promedios mensuales de NO2 O3 y PM10) paraacutemetros
climaacuteticos e Iacutendices de Calidad del Aire con el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica para
posteriormente realizar una prueba de hipoacutetesis P-Value con un nivel de confianza
del 95
Posteriormente se realizoacute un umlPath Analysisuml o tambieacuten conocido como
umlAnaacutelisis de Senderosuml para determinar la causalidad multivariada del IPA frente al
conjunto de variables de contaminacioacuten y datos climaacuteticos en base a sus
correlaciones los cuales podriacutean influir directa o indirectamente al desarrollo de las
comunidades liqueacutenicas
Una vez obtenidos los valores de cobertura frecuencia valor de importancia
(VI) y factor de tolerancia (Qi) de cada especie liqueacutenica se procedioacute a realizar un
Anaacutelisis de Cluster para agrupar a las diferentes especies en conjuntos para
determinar su tolerancia o sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica de acuerdo a
la similitud de los datos obtenidos
Se utilizoacute la correlacioacuten de Spearman para evaluar la cobertura promedio de las
diferentes especies liqueacutenicas en los puntos de monitoreo con los datos de
contaminacioacuten (promedios mensuales de concentraciones de NO2 O3 y PM10) para
determinar la respuesta especifica de las especies a cada tipo de contaminante
estudiado
Para finalizar con la investigacioacuten se procedioacute a realizar un anaacutelisis
geoestadiacutestico en base a la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenidos para obtener
la amplitud de los rangos Este tipo de clasificacioacuten de datos fueron uacutetiles para
realizar un mapeo de los resultados del IPA para ambas eacutepocas de estudio
utilizando la herramienta de anaacutelisis espacial de Ponderacioacuten de la Distancia Inversa
(IDW por sus siglas en ingleacutes) del programa ArcGis 101
3 Resultados
31 Zonificacioacuten geomorfoloacutegica y microclimaacutetica del eje metropolitano de Cercado
Se pudieron identificar cuatro zonas geomorfoloacutegicas en el Valle Central de
Cochabamba descritas en el mapa de Coacuterdova (2013)
La primera zona geomorfoloacutegica y microclimaacutetica se la denomina Zona A que
llega a representar el Pie de Monte Alto Dentro de esta zona se tiene la liacutenea de
isoterma de 1degC que representa la media de las temperaturas miacutenimas del mes maacutes
464middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
frio de los uacuteltimos diez antildeos umlmuml y cuenta con una precipitacioacuten media de 550 mm
al antildeo Seguacuten el mapa de Coacuterdova (2013) liacutenea liacutemite Oeste-Este con la Zona B es
aproximadamente la Av Ameacuterica
La segunda zona geomorfoloacutegica es la Zona B la cual representa el Pie de
Monte Bajo Seguacuten la interpolacioacuten de isotermas esta zona presenta una
temperatura umlmuml de 0 deg y una precipitacioacuten media anual que va desde los 500 a 550
mm Seguacuten Coacuterdova (2013) esta zona disminuye en pendiente y su liacutemite Oeste-
Este con la zona C llega a ser aproximadamente la Av D‟orbigni y el Rio Rocha
La tercera zona denominada Zona C es la Planicie Lacustre Alta conformada
por el conocido umlcasco viejouml En la parte norte de esta zona se cuenta con una
temperatura umlmuml de 1degC y en la parte sur una temperatura umlmuml de -2degC Esta zona
presenta una precipitacioacuten de aproximadamente 450 mm al antildeo Seguacuten Coacuterdova
(2013) su liacutemite Oeste- Este con la zona D es aproximadamente la Av Capitaacuten
Viacutector Ustariz la Av Aroma y la Av 9 de Abril
La cuarta zona llega a ser la Zona D que representa la Planicie Lacustre Baja
En esta aacuterea se encuentra la liacutenea de isotermas umlmuml de -2degC y una precipitacioacuten
media anual de aproximadamente 450 mm anuales
Por lo tanto se puede observar que existe una variacioacuten de temperaturas umlmuml
de -2 degC (hacia el sur) y 1 degC (hacia el norte) a lo largo del transecto del valle Esto
refleja que las zonas umlCuml y umlDuml presentan mayor intensidad y duracioacuten de
inversiones teacutermicas a lo largo del antildeo y por ende mayor contaminacioacuten
atmosfeacuterica hacieacutendose maacutes notorio en la eacutepoca seca o eacutepoca de invierno En
consecuencia esto genera variaciones temporales de la contaminacioacuten debido a las
diferencias de temperaturas en todo el antildeo
Respecto al anaacutelisis de isoyetas se puede observar que no existe gran
variabilidad de precipitacioacuten entre las distintas zonas por lo tanto este paraacutemetro
no influye significativamente en la contaminacioacuten entre las zonas marcadas ya que
praacutecticamente es homogeacuteneo en todo el eje metropolitano
32 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de comunidades liqueacutenicas
Durante la inspeccioacuten y observacioacuten realizada en las cuatro zonas se
seleccionaron ocho parques (dos por cada zona geomorfoloacutegica) los cuales
cumplieron con los criterios de seleccioacuten establecidos en la metodologiacutea
encontraacutendose la especie arboacuterea Fresno (Fraxinus americana) como la especie mejor
distribuida homogeacuteneamente en todo el eje metropolitano de Cercado
Se eligieron como puntos de monitoreo al Parque Tunari como zona testigo a
los parques Fidel Anze y Lincoln (ubicados en la zona A) Demetrio Canelas y Ex
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 465
Combatientes (en la zona B) Vial y La Torre (en la zona C) Cementerio y Escuela
(en la zona D)
De acuerdo al inventario de emisiones realizado por Pareja (2008) la
contaminacioacuten del parque vehicular es responsable del 76 de las emisiones de
gases contaminantes por lo tanto la intensidad de traacutefico y tipo de vehiacuteculo tiene
una fuerte influencia en la contaminacioacuten atmosfeacuterica y por ende en la distribucioacuten
liqueacutenica Las fuentes de aacuterea yo puntuales tiene una mayor concentracioacuten en la
zona sur del eje metropolitano ya que es en esta zona donde existe la mayor
intensidad de traacutefico vehicular mixto (flotas camiones de carga transporte puacuteblico
transporte particular etc) ademaacutes de contar con la presencia de las ladrilleras que
tienen una fuerte influencia en lo que respecta a contaminacioacuten atmosfeacuterica
Se lograron identificar 10 especies de liacutequenes epiacutefitos en el foroacutefito elegido
durante el muestreo realizado en la eacutepoca seca del antildeo 2015 representada por el
mes de agosto (primera semana de dicho mes) Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
lograron identificar 11 especies de liacutequenes epifitos durante los meses de febrero
marzo y abril del 2016 (primeras semanas de los meses indicados) A continuacioacuten
se muestra un detalle de las especies identificadas
Tabla 1 Especies de liacutequenes identificados en la eacutepoca seca y huacutemeda y sus formas
de crecimiento
Especie Tipo de crecimiento Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Candelaria concolor Folioso
Candelaria fibrosa Folioso
Flavopunctelia flaventior Folioso
Pyxine nubila Folioso
Physcia pachyphylla Folioso
Punctelia subrudecta Folioso
Physcia undulata Folioso
Phaeophyscia sciastra Folioso
Lepraria ecorticata Crustaacuteceo
Teloschistes chrysophthalmus
Fruticuloso
Hyperphyscia syncolla Folioso
Physciella Chloantha Folioso
Total especies 10 11
Como se puede observar en la Tabla 1 todas las especies encontradas en la
eacutepoca seca corresponden al grupo de liacutequenes foliosos excepto la especie L
466middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
ecorticata perteneciendo al grupo crustaacuteceo Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
encontraron 9 especies de crecimiento folioso una especie de crecimiento
crustaacuteceo y una de fruticuloso
Seguacuten varios autores la ciudad de Cochabamba presenta los niveles maacutes altos
de contaminacioacuten atmosfeacuterica durante la eacutepoca de invierno o eacutepoca seca del antildeo y
esto podriacutea explicar una cobertura disminuida de los liacutequenes con uacutenicamente 10
especies identificadas en comparacioacuten a otros estudios en zonas tropicales las
cuales presentan una buena calidad del aire y aspectos ambientales que favorecen el
desarrollo de los liacutequenes como se puede observar en el estudio de Vergara amp
Paredes (2005) donde se hallaron alrededor de 325 especies liqueacutenicas en la Isla de
Santa Cruz-Galaacutepagos
33 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En la Tabla 2 se puede observar el total de especies identificadas en cada eacutepoca
de estudio el Valor de Importancia de cada especie (VI) y su factor de
toleranciasensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica (Qi) Cabe resaltar que en los
meses de febrero marzo y abril no se presentaron diferencias respecto al nuacutemero
de especies encontradas (S) en los puntos de monitoreo por lo tanto solo se realizoacute
una uacutenica interpretacioacuten de la eacutepoca correspondiente y un promedio para el Valor
de Importancia de cada especie
Tabla 2 Lista de liacutequenes epiacutefitos Valor de Importancia y factor de
toleranciasensibilidad de cada especie en ambas eacutepocas estudiadas
ESPECIE Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
VI Qi VI Qi
Physciella chloantha 045 725 - -
Candelaria concolor 14 656 138 722
Pyxine nubila 132 656 134 722
Physcia pachyphylla 141 656 123 75
Flavopunctelia flaventior 118 656 115 722
Phaeophyscia sciastra 102 663 114 722
Physcia undulata 068 72 07 8
Lepraria ecorticata 058 72 091 725
Punctelia subrudecta 095 657 118 722
Candelaria fibrosa 036 8 06 82
Teloschistes chrysophthalmus
- - 011 10
Hyperphyscia syncolla - - 011 10
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 467
Como se puede observar en la Tabla 2 especies como C concolor P nubila y P
pachyphylla tuvieron un Valor de Importancia mayor y un Qi muy bajo es decir que
son las especies maacutes frecuentes en todos los puntos de monitoreo lo cual podriacutea
indicar que resultan ser las maacutes tolerantes y adaptadas a la contaminacioacuten
atmosfeacuterica Al contrario especies como P chloantha H syncolla y T chrysophthalmus
mostraron un Valor de Importancia muy bajo y un Qi bastante elevado indicando
que tuvieron una frecuencia reducida Esto puede significar que estas especies
resultan ser las maacutes sensibles a la contaminacioacuten
A continuacioacuten se muestra la Riqueza (S) en cada punto de monitoreo el
Iacutendice de Shannon y Wiener (H) y el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Tabla 3 Resultados de Riqueza Iacutendice de Shannon y Wiener y el iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica para cada punto de monitoreo en ambas eacutepocas estudiadas
Puntos de monitoreo
Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Parque Tunari
10 2290 2301 11 2570 3031
Parque Fidel Anze
7 1724 1607 8 2456 2527
Parque Lincoln
8 2101 1888 9 2692 2568
Parque Demetrio Canelas
9 2160 2295 9 2582 293
Parque Ex Combatientes
6 1720 1578 8 1916 2006
Parque Vial 8 2015 1522 9 2355 2282
Parque La Torre
6 1688 1577 7 1812 1825
Parque Escuela
7 1891 1656 7 1686 1609
Cementerio 7 1900 1584 6 1520 1576
Como se puede observar en la Tabla 3 en cuanto a la riqueza se puede ver que
la mayor cantidad de especies liqueacutenicas se encuentran distribuidas en el Parque
Tunari conteniendo a todas las especies encontradas en los demaacutes sitios de
muestreo identificaacutendose 10 especies de liacutequenes en la eacutepoca seca y 11 en la eacutepoca
468middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
huacutemeda Otro aspecto importante fue el gran nuacutemero de especies encontradas en el
Parque Demetrio Canelas lo cual puede indicar una buena calidad del aire en esta
zona Por otro lado se pudo ver que lugares como el Cementerio Parque Escuela y
Parque La Torre presentan un nuacutemero reducido de especies liqueacutenicas por lo tanto
esto podriacutea indicar una alta influencia de la contaminacioacuten yo el clima sobre estas
especies
Viendo el Iacutendice de Shannon y Wiener Pla (2006) indica que si una comunidad
de especies es muy homogeacutenea el grado de incertidumbre seraacute maacutes bajo que si
todas las especies fueran igualmente abundantes Por lo tanto podemos ver que en
la eacutepoca seca existe una buena distribucioacuten de abundancias en el Parque Tunari
dando como resultado una alta diversidad y una comunidad homogeacutenea Al
contrario los Parques La Torre y Ex Combatientes presentaron la menor
diversidad liqueacutenica en la eacutepoca seca lo cual pudo estar influenciada por la
contaminacioacuten el clima o la competencia de especies ya que especies como C
concolor P pachyphylla P nubila y P sciastra mostraron tener elevadas coberturas por
lo que desplazaron el desarrollo de otras especies maacutes sensibles Por otro lado en la
eacutepoca huacutemeda la mayor diversidad liqueacutenica se observoacute en el Parque Lincoln
Demetrio Canelas y Tunari los cuales mostraron tener las diversidades maacutes altas
respectivamente y una estabilizacioacuten de la contaminacioacuten en esta eacutepoca pudo
haber homogeneizado la cobertura liqueacutenica respecto a la eacutepoca seca Sin embargo
en los Parques Cementerio y Escuela se notoacute una menor diversidad y esto pudo
haber sido influenciado por los cambios meteoroloacutegicos entre eacutepocas
Haciendo hincapieacute en el IPA a continuacioacuten se presenta un graacutefico de
columnas que diferencian los Iacutendices de Pureza Atmosfeacuterica entre la eacutepoca huacutemeda
y la seca Cabe resaltar que se realizoacute un promedio entre los meses de febrero
marzo y abril ya que no existieron diferencias significativas entre dichos meses en
los puntos de muestreo por lo tanto para motivos de comparacioacuten entre ambas
eacutepocas se tomoacute en cuenta el promedio para la eacutepoca huacutemeda y el dato del mes de
agosto para la eacutepoca seca
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 469
Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 471
Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 473
Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
ata
Candel
aria
fibro
sa
Phae
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Punct
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subru
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F lavo
punct
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r
Physc
ia p
achy
phylla
Pyx in
e nub
ila
Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 459
2 Metodologiacutea
21 Zona de estudio
El aacuterea de estudio se ubica en la cuenca central del Valle de Cochabamba
Provincia Cercado especiacuteficamente en el sector Sur-Oeste del departamento de
Cochabamba (Gobierno Municipal de Cochabamba 2014) El valle central de
Cochabamba se encuentra dentro de la Regioacuten Andina Tropical en la Provincia
Biogeograacutefica Boliviano-Tucumano ocupando el sector del Piray-Rio Grande
(Navarro amp Ferreira 2009) Con base a datos meteoroloacutegicos del Servicio Nacional
de Meteorologiacutea e Hidrologiacutea SENAMHI y el modelo bioclimaacutetico de Rivas-
Martinez el macrobioclima del valle de Cochabamba es tropical con un bioclima
xeacuterico y un ombrotipo semiaacuterido superior (Coacuterdova 2013)
Los cambios en las fuentes de emisioacuten fundamentalmente hacia el traacutefico
vehicular han ido modificando la contaminacioacuten atmosfeacuterica en el Municipio de
Cercado haciendo maacutes importante los componentes foto-quiacutemicos como el ozono
(O3) y el dioacutexido de nitrogeno (NO2) por lo tanto su contaminacioacuten atmosfeacuterica
proviene principalmente de las emisiones vehiculares (Saurina Barceloacute amp Saacuteez
1999)
22 Zonificacioacuten del Valle Central de Cochabamba
Para la zonificacioacuten del Valle Central de Cochabamba (Cercado)
primeramente se obtuvieron mapas de isotermas isoyetas y geomorfologiacutea de la
cuenca de Cochabamba pertenecientes al PROMIC (2011) los cuales fueron
adaptados y modificados con datos de los ultimos 10 antildeos (2006 al 2015)
Se utilizoacute la zonificacioacuten geoedaacutefica de Coacuterdova (2013) como mapa base la
cual se adaptoacute unicamente al eje metropolitano del valle Se tomoacute como isoterma la
temperatura miacutenima del mes mas frio de los ultimos 10 antildeos umlmuml ya que este
paraacutemetro denota el fenoacutemeno de la inversioacuten teacutermica en el valle Por otra parte en
los mapas de isotermas e isoyetas se interpolaron los datos de cada liacutenea de
temperatura y precipitacioacuten utilizando el programa de Sistemas de Informacioacuten
Geograacutefica ArcGis 101
23 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de las comunidades liqueacutenicas
Se realizoacute un recorrido y observacioacuten a varios parques en el Municipio de
Cercado Cochabamba a manera de identificar la especie de un foroacutefito que se
encuentre distribuido en todo el Valle central y sea apto para el desarrollo del IPA
Por otra parte se buscoacute un lugar que no presente indicios de contaminacioacuten (zona
testigo) el cual sirvioacute para el caacutelculo de los rangos en etapas posteriores
460middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Para la seleccioacuten del foroacutefito en los parques se tomaron en cuenta los
siguientes criterio seguacuten Asta (2002) a) adultos sanos con un miacutenimo de 70 cm de
periacutemetro del tronco a la altura del pecho (DAP) y con una inclinacioacuten menor a
10deg b) individuos de corteza rugosa c) exclusioacuten de aacuterboles dantildeados pintados o de
corteza lisa aacuterboles que se encuentren cerca de viacuteas de transporte (Avenidasndash
calles)
Se obtuvieron puntos de monitoreo a traveacutes de un recorrido y observacioacuten de
varios parques en el eje metropolitano los cuales cumpliacutean con el nuacutemero miacutenimo
de aacuterboles (10) Para finalizar esta etapa se realizaron colectas de liacutequenes para su
posterior identificacioacuten en la Universidad Mayor de San Andreacutes en la ciudad de La
Paz
Cabe mencionar que el muestreo de liacutequenes se realizoacute en la eacutepoca seca del antildeo
2015 durante la primera semana del mes de agosto y en la eacutepoca huacutemeda del antildeo
2016 en las primeras semanas de los meses febrero marzo y abril
24 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En cada zona de monitoreo se aplicoacute la metodologiacutea para el anaacutelisis de datos
cuantitativo conocido como cartografiacutea de liacutequenes a cada foroacutefito seleccionado
siguiendo la Norma VDI-3799 (1991) y adaptada por Nimis (1999) Se utilizoacute una
rejilla de relevamiento de liacutequenes en donde la altura de muestreo fue entre 150
hasta 2 m (DAP) que es la altura donde las personas se ven afectadas por la
contaminacioacuten atmosfeacuterica (inmisioacuten) La rejilla contoacute con una superficie de 1 m2
para cada lugar de muestreo conformada por 10 cuadrados (2x5 cuadrados) donde
cada cuadrado de la rejilla tuvo un aacuterea de 10x10 cm2
Los paraacutemetros medidos en cada foroacutefito fueron frecuencia (nuacutemero de
cuadrados en los que se encuentra una especie de estudio) y coberturaabundancia
(porcentaje de dicha especie en la superficie cubierta) La riqueza de especies de
liacutequenes y su abundancia se determinoacute por aacuterbol y por cada parque donde la
Riqueza (S) resulta ser el nuacutemero de especies presentes
Las mediciones de diversidad liqueacutenica que implican la combinacioacuten de la
riqueza de especies con su abundancia se calcularon tambieacuten por aacuterbol y por
parque por medio del Iacutendice de Shannon y Wiener (H) a traveacutes de la siguiente
foacutermula (Moreno 2001)
sum (ec 1)
Doacutende
Hrsquo=iacutendice de Shannon y Wiener
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 461
pi = abundancia relativa o cobertura de la especie i En este caso pi es igual al
aacuterea que ocupoacute cada especie en la gradilla de muestreo
n = nuacutemero total de especies o riqueza por parque
Se calculoacute tambieacuten el Valor de Importancia (VI) para cada especie tanto en la
eacutepoca seca como en la eacutepoca huacutemeda siguiendo la siguiente formula (Castell
2011)
radic (ec 2)
Doacutende
P=frecuencia de aparicioacuten de la especie i por parque respecto a los nueve
parques estudiados
A=frecuencia de aparicioacuten respecto al total de aacuterboles muestreados que para
este estudio fueron 90
Para el caacutelculo del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica se utilizoacute la foacutermula
establecida por Le Blanc amp De Sloover (1970) y modificada por Steubing amp
Fangmeier (1992) la cual se basa en un estudio fitosocioloacutegico y de
toleranciasensibilidad a los contaminantes calculaacutendose de la siguiente manera
sum (ec 3)
Doacutende
IPAj = Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica de la estacioacuten j
n = nuacutemero total de foroacutefitos censados o muestreados en cada estacioacuten j
fi = grado de frecuencia mas grado de cobertura maacutes el nuacutemero de los arboles
examinados cubiertos por la especie en cuestioacuten en una escala del 1 al 5 elaborada
por Braun Blanquet utilizando el meacutetodo fitosocioloacutegico (Alcazar 2013)
Qi = factor de toleranciasensibilidad de la especie i
Qi se encuentra definida como el numero promedio de especies acompantildeantes
de la especie i en todas las estaciones Y se lo determina con la siguiente ecuacioacuten
(Rubiano 2006)
sum
(ec 4)
Doacutende
Qj = factor de resistencia de la especie i
Aj = nuacutemero de especies presentes en cada estacioacuten (j) donde se encuentra la
especie i
462middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Nj = nuacutemero de estaciones (j) donde se encuentra la especie i
25 Determinacioacuten de concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos y paraacutemetros climaacuteticos
La medicioacuten de las concentraciones de O3 y NO2 se realizoacute cada semana
durante los meses de febrero marzo y abril (eacutepoca huacutemeda) para la determinacioacuten
de la media mensual de dichos contaminantes Para la determinacioacuten de ambas
concentraciones se utilizaron protocolos de tubos pasivos de la Red Moacutenica
Posteriormente se realizoacute una interpolacioacuten lineal ldquoMoving Averagerdquo
utilizando el programa de Sistema de Informacioacuten Geograacutefica ldquoILWIS 32rdquo para la
obtencioacuten de datos meteoroloacutegicos de la temperatura media precipitacioacuten anual
humedad relativa velocidad y direccioacuten del viento temperatura miacutenima del mes
maacutes frio amplitud teacutermica y datos de PM10 en los puntos de muestreo
Para la interpolacioacuten se tomaron las estaciones meteoroloacutegicas del SENAMHI
y estaciones de monitoreo de contaminantes atmosfeacutericos de la Red Moacutenica
ubicadas dentro y cerca del municipio de Cercado
Para finalizar esta etapa se realizoacute la determinacioacuten de tres Iacutendices de Calidad
del Aire (ICA‟s) diferentes con el objetivo de saber cuaacutel de ellos presenta una
mejor correlacioacuten con los IPA‟s obtenidos en la etapa anterior
Los Iacutendices de Calidad del Aire se obtuvieron siguiendo las siguientes
ecuaciones donde la primera foacutermula actualmente es utilizada en la Normativa
Boliviana
(
) (ec 5)
(
) (ec 6)
(prod (
)
)
(ec 7)
Doacutende
Ci=concentracioacuten del o los contaminantes obtenidos
Climite=Concentracioacuten liacutemite de dichos contaminantes seguacuten la normativa
boliviana
Cabe mencionar que estos iacutendices se obtuvieron a partir de las concentraciones
de NO2 O3 y PM10
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 463
26 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Para la correlacioacuten estadiacutestica se utilizoacute el meacutetodo de Spearman utilizando el
programa estadiacutestico bdquoMinitab‟ donde se correlacionaron las variables de
contaminantes atmosfeacutericos (promedios mensuales de NO2 O3 y PM10) paraacutemetros
climaacuteticos e Iacutendices de Calidad del Aire con el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica para
posteriormente realizar una prueba de hipoacutetesis P-Value con un nivel de confianza
del 95
Posteriormente se realizoacute un umlPath Analysisuml o tambieacuten conocido como
umlAnaacutelisis de Senderosuml para determinar la causalidad multivariada del IPA frente al
conjunto de variables de contaminacioacuten y datos climaacuteticos en base a sus
correlaciones los cuales podriacutean influir directa o indirectamente al desarrollo de las
comunidades liqueacutenicas
Una vez obtenidos los valores de cobertura frecuencia valor de importancia
(VI) y factor de tolerancia (Qi) de cada especie liqueacutenica se procedioacute a realizar un
Anaacutelisis de Cluster para agrupar a las diferentes especies en conjuntos para
determinar su tolerancia o sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica de acuerdo a
la similitud de los datos obtenidos
Se utilizoacute la correlacioacuten de Spearman para evaluar la cobertura promedio de las
diferentes especies liqueacutenicas en los puntos de monitoreo con los datos de
contaminacioacuten (promedios mensuales de concentraciones de NO2 O3 y PM10) para
determinar la respuesta especifica de las especies a cada tipo de contaminante
estudiado
Para finalizar con la investigacioacuten se procedioacute a realizar un anaacutelisis
geoestadiacutestico en base a la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenidos para obtener
la amplitud de los rangos Este tipo de clasificacioacuten de datos fueron uacutetiles para
realizar un mapeo de los resultados del IPA para ambas eacutepocas de estudio
utilizando la herramienta de anaacutelisis espacial de Ponderacioacuten de la Distancia Inversa
(IDW por sus siglas en ingleacutes) del programa ArcGis 101
3 Resultados
31 Zonificacioacuten geomorfoloacutegica y microclimaacutetica del eje metropolitano de Cercado
Se pudieron identificar cuatro zonas geomorfoloacutegicas en el Valle Central de
Cochabamba descritas en el mapa de Coacuterdova (2013)
La primera zona geomorfoloacutegica y microclimaacutetica se la denomina Zona A que
llega a representar el Pie de Monte Alto Dentro de esta zona se tiene la liacutenea de
isoterma de 1degC que representa la media de las temperaturas miacutenimas del mes maacutes
464middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
frio de los uacuteltimos diez antildeos umlmuml y cuenta con una precipitacioacuten media de 550 mm
al antildeo Seguacuten el mapa de Coacuterdova (2013) liacutenea liacutemite Oeste-Este con la Zona B es
aproximadamente la Av Ameacuterica
La segunda zona geomorfoloacutegica es la Zona B la cual representa el Pie de
Monte Bajo Seguacuten la interpolacioacuten de isotermas esta zona presenta una
temperatura umlmuml de 0 deg y una precipitacioacuten media anual que va desde los 500 a 550
mm Seguacuten Coacuterdova (2013) esta zona disminuye en pendiente y su liacutemite Oeste-
Este con la zona C llega a ser aproximadamente la Av D‟orbigni y el Rio Rocha
La tercera zona denominada Zona C es la Planicie Lacustre Alta conformada
por el conocido umlcasco viejouml En la parte norte de esta zona se cuenta con una
temperatura umlmuml de 1degC y en la parte sur una temperatura umlmuml de -2degC Esta zona
presenta una precipitacioacuten de aproximadamente 450 mm al antildeo Seguacuten Coacuterdova
(2013) su liacutemite Oeste- Este con la zona D es aproximadamente la Av Capitaacuten
Viacutector Ustariz la Av Aroma y la Av 9 de Abril
La cuarta zona llega a ser la Zona D que representa la Planicie Lacustre Baja
En esta aacuterea se encuentra la liacutenea de isotermas umlmuml de -2degC y una precipitacioacuten
media anual de aproximadamente 450 mm anuales
Por lo tanto se puede observar que existe una variacioacuten de temperaturas umlmuml
de -2 degC (hacia el sur) y 1 degC (hacia el norte) a lo largo del transecto del valle Esto
refleja que las zonas umlCuml y umlDuml presentan mayor intensidad y duracioacuten de
inversiones teacutermicas a lo largo del antildeo y por ende mayor contaminacioacuten
atmosfeacuterica hacieacutendose maacutes notorio en la eacutepoca seca o eacutepoca de invierno En
consecuencia esto genera variaciones temporales de la contaminacioacuten debido a las
diferencias de temperaturas en todo el antildeo
Respecto al anaacutelisis de isoyetas se puede observar que no existe gran
variabilidad de precipitacioacuten entre las distintas zonas por lo tanto este paraacutemetro
no influye significativamente en la contaminacioacuten entre las zonas marcadas ya que
praacutecticamente es homogeacuteneo en todo el eje metropolitano
32 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de comunidades liqueacutenicas
Durante la inspeccioacuten y observacioacuten realizada en las cuatro zonas se
seleccionaron ocho parques (dos por cada zona geomorfoloacutegica) los cuales
cumplieron con los criterios de seleccioacuten establecidos en la metodologiacutea
encontraacutendose la especie arboacuterea Fresno (Fraxinus americana) como la especie mejor
distribuida homogeacuteneamente en todo el eje metropolitano de Cercado
Se eligieron como puntos de monitoreo al Parque Tunari como zona testigo a
los parques Fidel Anze y Lincoln (ubicados en la zona A) Demetrio Canelas y Ex
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 465
Combatientes (en la zona B) Vial y La Torre (en la zona C) Cementerio y Escuela
(en la zona D)
De acuerdo al inventario de emisiones realizado por Pareja (2008) la
contaminacioacuten del parque vehicular es responsable del 76 de las emisiones de
gases contaminantes por lo tanto la intensidad de traacutefico y tipo de vehiacuteculo tiene
una fuerte influencia en la contaminacioacuten atmosfeacuterica y por ende en la distribucioacuten
liqueacutenica Las fuentes de aacuterea yo puntuales tiene una mayor concentracioacuten en la
zona sur del eje metropolitano ya que es en esta zona donde existe la mayor
intensidad de traacutefico vehicular mixto (flotas camiones de carga transporte puacuteblico
transporte particular etc) ademaacutes de contar con la presencia de las ladrilleras que
tienen una fuerte influencia en lo que respecta a contaminacioacuten atmosfeacuterica
Se lograron identificar 10 especies de liacutequenes epiacutefitos en el foroacutefito elegido
durante el muestreo realizado en la eacutepoca seca del antildeo 2015 representada por el
mes de agosto (primera semana de dicho mes) Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
lograron identificar 11 especies de liacutequenes epifitos durante los meses de febrero
marzo y abril del 2016 (primeras semanas de los meses indicados) A continuacioacuten
se muestra un detalle de las especies identificadas
Tabla 1 Especies de liacutequenes identificados en la eacutepoca seca y huacutemeda y sus formas
de crecimiento
Especie Tipo de crecimiento Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Candelaria concolor Folioso
Candelaria fibrosa Folioso
Flavopunctelia flaventior Folioso
Pyxine nubila Folioso
Physcia pachyphylla Folioso
Punctelia subrudecta Folioso
Physcia undulata Folioso
Phaeophyscia sciastra Folioso
Lepraria ecorticata Crustaacuteceo
Teloschistes chrysophthalmus
Fruticuloso
Hyperphyscia syncolla Folioso
Physciella Chloantha Folioso
Total especies 10 11
Como se puede observar en la Tabla 1 todas las especies encontradas en la
eacutepoca seca corresponden al grupo de liacutequenes foliosos excepto la especie L
466middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
ecorticata perteneciendo al grupo crustaacuteceo Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
encontraron 9 especies de crecimiento folioso una especie de crecimiento
crustaacuteceo y una de fruticuloso
Seguacuten varios autores la ciudad de Cochabamba presenta los niveles maacutes altos
de contaminacioacuten atmosfeacuterica durante la eacutepoca de invierno o eacutepoca seca del antildeo y
esto podriacutea explicar una cobertura disminuida de los liacutequenes con uacutenicamente 10
especies identificadas en comparacioacuten a otros estudios en zonas tropicales las
cuales presentan una buena calidad del aire y aspectos ambientales que favorecen el
desarrollo de los liacutequenes como se puede observar en el estudio de Vergara amp
Paredes (2005) donde se hallaron alrededor de 325 especies liqueacutenicas en la Isla de
Santa Cruz-Galaacutepagos
33 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En la Tabla 2 se puede observar el total de especies identificadas en cada eacutepoca
de estudio el Valor de Importancia de cada especie (VI) y su factor de
toleranciasensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica (Qi) Cabe resaltar que en los
meses de febrero marzo y abril no se presentaron diferencias respecto al nuacutemero
de especies encontradas (S) en los puntos de monitoreo por lo tanto solo se realizoacute
una uacutenica interpretacioacuten de la eacutepoca correspondiente y un promedio para el Valor
de Importancia de cada especie
Tabla 2 Lista de liacutequenes epiacutefitos Valor de Importancia y factor de
toleranciasensibilidad de cada especie en ambas eacutepocas estudiadas
ESPECIE Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
VI Qi VI Qi
Physciella chloantha 045 725 - -
Candelaria concolor 14 656 138 722
Pyxine nubila 132 656 134 722
Physcia pachyphylla 141 656 123 75
Flavopunctelia flaventior 118 656 115 722
Phaeophyscia sciastra 102 663 114 722
Physcia undulata 068 72 07 8
Lepraria ecorticata 058 72 091 725
Punctelia subrudecta 095 657 118 722
Candelaria fibrosa 036 8 06 82
Teloschistes chrysophthalmus
- - 011 10
Hyperphyscia syncolla - - 011 10
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 467
Como se puede observar en la Tabla 2 especies como C concolor P nubila y P
pachyphylla tuvieron un Valor de Importancia mayor y un Qi muy bajo es decir que
son las especies maacutes frecuentes en todos los puntos de monitoreo lo cual podriacutea
indicar que resultan ser las maacutes tolerantes y adaptadas a la contaminacioacuten
atmosfeacuterica Al contrario especies como P chloantha H syncolla y T chrysophthalmus
mostraron un Valor de Importancia muy bajo y un Qi bastante elevado indicando
que tuvieron una frecuencia reducida Esto puede significar que estas especies
resultan ser las maacutes sensibles a la contaminacioacuten
A continuacioacuten se muestra la Riqueza (S) en cada punto de monitoreo el
Iacutendice de Shannon y Wiener (H) y el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Tabla 3 Resultados de Riqueza Iacutendice de Shannon y Wiener y el iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica para cada punto de monitoreo en ambas eacutepocas estudiadas
Puntos de monitoreo
Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Parque Tunari
10 2290 2301 11 2570 3031
Parque Fidel Anze
7 1724 1607 8 2456 2527
Parque Lincoln
8 2101 1888 9 2692 2568
Parque Demetrio Canelas
9 2160 2295 9 2582 293
Parque Ex Combatientes
6 1720 1578 8 1916 2006
Parque Vial 8 2015 1522 9 2355 2282
Parque La Torre
6 1688 1577 7 1812 1825
Parque Escuela
7 1891 1656 7 1686 1609
Cementerio 7 1900 1584 6 1520 1576
Como se puede observar en la Tabla 3 en cuanto a la riqueza se puede ver que
la mayor cantidad de especies liqueacutenicas se encuentran distribuidas en el Parque
Tunari conteniendo a todas las especies encontradas en los demaacutes sitios de
muestreo identificaacutendose 10 especies de liacutequenes en la eacutepoca seca y 11 en la eacutepoca
468middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
huacutemeda Otro aspecto importante fue el gran nuacutemero de especies encontradas en el
Parque Demetrio Canelas lo cual puede indicar una buena calidad del aire en esta
zona Por otro lado se pudo ver que lugares como el Cementerio Parque Escuela y
Parque La Torre presentan un nuacutemero reducido de especies liqueacutenicas por lo tanto
esto podriacutea indicar una alta influencia de la contaminacioacuten yo el clima sobre estas
especies
Viendo el Iacutendice de Shannon y Wiener Pla (2006) indica que si una comunidad
de especies es muy homogeacutenea el grado de incertidumbre seraacute maacutes bajo que si
todas las especies fueran igualmente abundantes Por lo tanto podemos ver que en
la eacutepoca seca existe una buena distribucioacuten de abundancias en el Parque Tunari
dando como resultado una alta diversidad y una comunidad homogeacutenea Al
contrario los Parques La Torre y Ex Combatientes presentaron la menor
diversidad liqueacutenica en la eacutepoca seca lo cual pudo estar influenciada por la
contaminacioacuten el clima o la competencia de especies ya que especies como C
concolor P pachyphylla P nubila y P sciastra mostraron tener elevadas coberturas por
lo que desplazaron el desarrollo de otras especies maacutes sensibles Por otro lado en la
eacutepoca huacutemeda la mayor diversidad liqueacutenica se observoacute en el Parque Lincoln
Demetrio Canelas y Tunari los cuales mostraron tener las diversidades maacutes altas
respectivamente y una estabilizacioacuten de la contaminacioacuten en esta eacutepoca pudo
haber homogeneizado la cobertura liqueacutenica respecto a la eacutepoca seca Sin embargo
en los Parques Cementerio y Escuela se notoacute una menor diversidad y esto pudo
haber sido influenciado por los cambios meteoroloacutegicos entre eacutepocas
Haciendo hincapieacute en el IPA a continuacioacuten se presenta un graacutefico de
columnas que diferencian los Iacutendices de Pureza Atmosfeacuterica entre la eacutepoca huacutemeda
y la seca Cabe resaltar que se realizoacute un promedio entre los meses de febrero
marzo y abril ya que no existieron diferencias significativas entre dichos meses en
los puntos de muestreo por lo tanto para motivos de comparacioacuten entre ambas
eacutepocas se tomoacute en cuenta el promedio para la eacutepoca huacutemeda y el dato del mes de
agosto para la eacutepoca seca
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 469
Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 471
Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 473
Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
ata
Candel
aria
fibro
sa
Phae
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ia s
ciast
ra
Punct
elia
subru
decta
F lavo
punct
elia
flav
entio
r
Physc
ia p
achy
phylla
Pyx in
e nub
ila
Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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460middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Para la seleccioacuten del foroacutefito en los parques se tomaron en cuenta los
siguientes criterio seguacuten Asta (2002) a) adultos sanos con un miacutenimo de 70 cm de
periacutemetro del tronco a la altura del pecho (DAP) y con una inclinacioacuten menor a
10deg b) individuos de corteza rugosa c) exclusioacuten de aacuterboles dantildeados pintados o de
corteza lisa aacuterboles que se encuentren cerca de viacuteas de transporte (Avenidasndash
calles)
Se obtuvieron puntos de monitoreo a traveacutes de un recorrido y observacioacuten de
varios parques en el eje metropolitano los cuales cumpliacutean con el nuacutemero miacutenimo
de aacuterboles (10) Para finalizar esta etapa se realizaron colectas de liacutequenes para su
posterior identificacioacuten en la Universidad Mayor de San Andreacutes en la ciudad de La
Paz
Cabe mencionar que el muestreo de liacutequenes se realizoacute en la eacutepoca seca del antildeo
2015 durante la primera semana del mes de agosto y en la eacutepoca huacutemeda del antildeo
2016 en las primeras semanas de los meses febrero marzo y abril
24 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En cada zona de monitoreo se aplicoacute la metodologiacutea para el anaacutelisis de datos
cuantitativo conocido como cartografiacutea de liacutequenes a cada foroacutefito seleccionado
siguiendo la Norma VDI-3799 (1991) y adaptada por Nimis (1999) Se utilizoacute una
rejilla de relevamiento de liacutequenes en donde la altura de muestreo fue entre 150
hasta 2 m (DAP) que es la altura donde las personas se ven afectadas por la
contaminacioacuten atmosfeacuterica (inmisioacuten) La rejilla contoacute con una superficie de 1 m2
para cada lugar de muestreo conformada por 10 cuadrados (2x5 cuadrados) donde
cada cuadrado de la rejilla tuvo un aacuterea de 10x10 cm2
Los paraacutemetros medidos en cada foroacutefito fueron frecuencia (nuacutemero de
cuadrados en los que se encuentra una especie de estudio) y coberturaabundancia
(porcentaje de dicha especie en la superficie cubierta) La riqueza de especies de
liacutequenes y su abundancia se determinoacute por aacuterbol y por cada parque donde la
Riqueza (S) resulta ser el nuacutemero de especies presentes
Las mediciones de diversidad liqueacutenica que implican la combinacioacuten de la
riqueza de especies con su abundancia se calcularon tambieacuten por aacuterbol y por
parque por medio del Iacutendice de Shannon y Wiener (H) a traveacutes de la siguiente
foacutermula (Moreno 2001)
sum (ec 1)
Doacutende
Hrsquo=iacutendice de Shannon y Wiener
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 461
pi = abundancia relativa o cobertura de la especie i En este caso pi es igual al
aacuterea que ocupoacute cada especie en la gradilla de muestreo
n = nuacutemero total de especies o riqueza por parque
Se calculoacute tambieacuten el Valor de Importancia (VI) para cada especie tanto en la
eacutepoca seca como en la eacutepoca huacutemeda siguiendo la siguiente formula (Castell
2011)
radic (ec 2)
Doacutende
P=frecuencia de aparicioacuten de la especie i por parque respecto a los nueve
parques estudiados
A=frecuencia de aparicioacuten respecto al total de aacuterboles muestreados que para
este estudio fueron 90
Para el caacutelculo del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica se utilizoacute la foacutermula
establecida por Le Blanc amp De Sloover (1970) y modificada por Steubing amp
Fangmeier (1992) la cual se basa en un estudio fitosocioloacutegico y de
toleranciasensibilidad a los contaminantes calculaacutendose de la siguiente manera
sum (ec 3)
Doacutende
IPAj = Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica de la estacioacuten j
n = nuacutemero total de foroacutefitos censados o muestreados en cada estacioacuten j
fi = grado de frecuencia mas grado de cobertura maacutes el nuacutemero de los arboles
examinados cubiertos por la especie en cuestioacuten en una escala del 1 al 5 elaborada
por Braun Blanquet utilizando el meacutetodo fitosocioloacutegico (Alcazar 2013)
Qi = factor de toleranciasensibilidad de la especie i
Qi se encuentra definida como el numero promedio de especies acompantildeantes
de la especie i en todas las estaciones Y se lo determina con la siguiente ecuacioacuten
(Rubiano 2006)
sum
(ec 4)
Doacutende
Qj = factor de resistencia de la especie i
Aj = nuacutemero de especies presentes en cada estacioacuten (j) donde se encuentra la
especie i
462middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Nj = nuacutemero de estaciones (j) donde se encuentra la especie i
25 Determinacioacuten de concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos y paraacutemetros climaacuteticos
La medicioacuten de las concentraciones de O3 y NO2 se realizoacute cada semana
durante los meses de febrero marzo y abril (eacutepoca huacutemeda) para la determinacioacuten
de la media mensual de dichos contaminantes Para la determinacioacuten de ambas
concentraciones se utilizaron protocolos de tubos pasivos de la Red Moacutenica
Posteriormente se realizoacute una interpolacioacuten lineal ldquoMoving Averagerdquo
utilizando el programa de Sistema de Informacioacuten Geograacutefica ldquoILWIS 32rdquo para la
obtencioacuten de datos meteoroloacutegicos de la temperatura media precipitacioacuten anual
humedad relativa velocidad y direccioacuten del viento temperatura miacutenima del mes
maacutes frio amplitud teacutermica y datos de PM10 en los puntos de muestreo
Para la interpolacioacuten se tomaron las estaciones meteoroloacutegicas del SENAMHI
y estaciones de monitoreo de contaminantes atmosfeacutericos de la Red Moacutenica
ubicadas dentro y cerca del municipio de Cercado
Para finalizar esta etapa se realizoacute la determinacioacuten de tres Iacutendices de Calidad
del Aire (ICA‟s) diferentes con el objetivo de saber cuaacutel de ellos presenta una
mejor correlacioacuten con los IPA‟s obtenidos en la etapa anterior
Los Iacutendices de Calidad del Aire se obtuvieron siguiendo las siguientes
ecuaciones donde la primera foacutermula actualmente es utilizada en la Normativa
Boliviana
(
) (ec 5)
(
) (ec 6)
(prod (
)
)
(ec 7)
Doacutende
Ci=concentracioacuten del o los contaminantes obtenidos
Climite=Concentracioacuten liacutemite de dichos contaminantes seguacuten la normativa
boliviana
Cabe mencionar que estos iacutendices se obtuvieron a partir de las concentraciones
de NO2 O3 y PM10
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 463
26 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Para la correlacioacuten estadiacutestica se utilizoacute el meacutetodo de Spearman utilizando el
programa estadiacutestico bdquoMinitab‟ donde se correlacionaron las variables de
contaminantes atmosfeacutericos (promedios mensuales de NO2 O3 y PM10) paraacutemetros
climaacuteticos e Iacutendices de Calidad del Aire con el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica para
posteriormente realizar una prueba de hipoacutetesis P-Value con un nivel de confianza
del 95
Posteriormente se realizoacute un umlPath Analysisuml o tambieacuten conocido como
umlAnaacutelisis de Senderosuml para determinar la causalidad multivariada del IPA frente al
conjunto de variables de contaminacioacuten y datos climaacuteticos en base a sus
correlaciones los cuales podriacutean influir directa o indirectamente al desarrollo de las
comunidades liqueacutenicas
Una vez obtenidos los valores de cobertura frecuencia valor de importancia
(VI) y factor de tolerancia (Qi) de cada especie liqueacutenica se procedioacute a realizar un
Anaacutelisis de Cluster para agrupar a las diferentes especies en conjuntos para
determinar su tolerancia o sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica de acuerdo a
la similitud de los datos obtenidos
Se utilizoacute la correlacioacuten de Spearman para evaluar la cobertura promedio de las
diferentes especies liqueacutenicas en los puntos de monitoreo con los datos de
contaminacioacuten (promedios mensuales de concentraciones de NO2 O3 y PM10) para
determinar la respuesta especifica de las especies a cada tipo de contaminante
estudiado
Para finalizar con la investigacioacuten se procedioacute a realizar un anaacutelisis
geoestadiacutestico en base a la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenidos para obtener
la amplitud de los rangos Este tipo de clasificacioacuten de datos fueron uacutetiles para
realizar un mapeo de los resultados del IPA para ambas eacutepocas de estudio
utilizando la herramienta de anaacutelisis espacial de Ponderacioacuten de la Distancia Inversa
(IDW por sus siglas en ingleacutes) del programa ArcGis 101
3 Resultados
31 Zonificacioacuten geomorfoloacutegica y microclimaacutetica del eje metropolitano de Cercado
Se pudieron identificar cuatro zonas geomorfoloacutegicas en el Valle Central de
Cochabamba descritas en el mapa de Coacuterdova (2013)
La primera zona geomorfoloacutegica y microclimaacutetica se la denomina Zona A que
llega a representar el Pie de Monte Alto Dentro de esta zona se tiene la liacutenea de
isoterma de 1degC que representa la media de las temperaturas miacutenimas del mes maacutes
464middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
frio de los uacuteltimos diez antildeos umlmuml y cuenta con una precipitacioacuten media de 550 mm
al antildeo Seguacuten el mapa de Coacuterdova (2013) liacutenea liacutemite Oeste-Este con la Zona B es
aproximadamente la Av Ameacuterica
La segunda zona geomorfoloacutegica es la Zona B la cual representa el Pie de
Monte Bajo Seguacuten la interpolacioacuten de isotermas esta zona presenta una
temperatura umlmuml de 0 deg y una precipitacioacuten media anual que va desde los 500 a 550
mm Seguacuten Coacuterdova (2013) esta zona disminuye en pendiente y su liacutemite Oeste-
Este con la zona C llega a ser aproximadamente la Av D‟orbigni y el Rio Rocha
La tercera zona denominada Zona C es la Planicie Lacustre Alta conformada
por el conocido umlcasco viejouml En la parte norte de esta zona se cuenta con una
temperatura umlmuml de 1degC y en la parte sur una temperatura umlmuml de -2degC Esta zona
presenta una precipitacioacuten de aproximadamente 450 mm al antildeo Seguacuten Coacuterdova
(2013) su liacutemite Oeste- Este con la zona D es aproximadamente la Av Capitaacuten
Viacutector Ustariz la Av Aroma y la Av 9 de Abril
La cuarta zona llega a ser la Zona D que representa la Planicie Lacustre Baja
En esta aacuterea se encuentra la liacutenea de isotermas umlmuml de -2degC y una precipitacioacuten
media anual de aproximadamente 450 mm anuales
Por lo tanto se puede observar que existe una variacioacuten de temperaturas umlmuml
de -2 degC (hacia el sur) y 1 degC (hacia el norte) a lo largo del transecto del valle Esto
refleja que las zonas umlCuml y umlDuml presentan mayor intensidad y duracioacuten de
inversiones teacutermicas a lo largo del antildeo y por ende mayor contaminacioacuten
atmosfeacuterica hacieacutendose maacutes notorio en la eacutepoca seca o eacutepoca de invierno En
consecuencia esto genera variaciones temporales de la contaminacioacuten debido a las
diferencias de temperaturas en todo el antildeo
Respecto al anaacutelisis de isoyetas se puede observar que no existe gran
variabilidad de precipitacioacuten entre las distintas zonas por lo tanto este paraacutemetro
no influye significativamente en la contaminacioacuten entre las zonas marcadas ya que
praacutecticamente es homogeacuteneo en todo el eje metropolitano
32 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de comunidades liqueacutenicas
Durante la inspeccioacuten y observacioacuten realizada en las cuatro zonas se
seleccionaron ocho parques (dos por cada zona geomorfoloacutegica) los cuales
cumplieron con los criterios de seleccioacuten establecidos en la metodologiacutea
encontraacutendose la especie arboacuterea Fresno (Fraxinus americana) como la especie mejor
distribuida homogeacuteneamente en todo el eje metropolitano de Cercado
Se eligieron como puntos de monitoreo al Parque Tunari como zona testigo a
los parques Fidel Anze y Lincoln (ubicados en la zona A) Demetrio Canelas y Ex
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 465
Combatientes (en la zona B) Vial y La Torre (en la zona C) Cementerio y Escuela
(en la zona D)
De acuerdo al inventario de emisiones realizado por Pareja (2008) la
contaminacioacuten del parque vehicular es responsable del 76 de las emisiones de
gases contaminantes por lo tanto la intensidad de traacutefico y tipo de vehiacuteculo tiene
una fuerte influencia en la contaminacioacuten atmosfeacuterica y por ende en la distribucioacuten
liqueacutenica Las fuentes de aacuterea yo puntuales tiene una mayor concentracioacuten en la
zona sur del eje metropolitano ya que es en esta zona donde existe la mayor
intensidad de traacutefico vehicular mixto (flotas camiones de carga transporte puacuteblico
transporte particular etc) ademaacutes de contar con la presencia de las ladrilleras que
tienen una fuerte influencia en lo que respecta a contaminacioacuten atmosfeacuterica
Se lograron identificar 10 especies de liacutequenes epiacutefitos en el foroacutefito elegido
durante el muestreo realizado en la eacutepoca seca del antildeo 2015 representada por el
mes de agosto (primera semana de dicho mes) Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
lograron identificar 11 especies de liacutequenes epifitos durante los meses de febrero
marzo y abril del 2016 (primeras semanas de los meses indicados) A continuacioacuten
se muestra un detalle de las especies identificadas
Tabla 1 Especies de liacutequenes identificados en la eacutepoca seca y huacutemeda y sus formas
de crecimiento
Especie Tipo de crecimiento Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Candelaria concolor Folioso
Candelaria fibrosa Folioso
Flavopunctelia flaventior Folioso
Pyxine nubila Folioso
Physcia pachyphylla Folioso
Punctelia subrudecta Folioso
Physcia undulata Folioso
Phaeophyscia sciastra Folioso
Lepraria ecorticata Crustaacuteceo
Teloschistes chrysophthalmus
Fruticuloso
Hyperphyscia syncolla Folioso
Physciella Chloantha Folioso
Total especies 10 11
Como se puede observar en la Tabla 1 todas las especies encontradas en la
eacutepoca seca corresponden al grupo de liacutequenes foliosos excepto la especie L
466middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
ecorticata perteneciendo al grupo crustaacuteceo Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
encontraron 9 especies de crecimiento folioso una especie de crecimiento
crustaacuteceo y una de fruticuloso
Seguacuten varios autores la ciudad de Cochabamba presenta los niveles maacutes altos
de contaminacioacuten atmosfeacuterica durante la eacutepoca de invierno o eacutepoca seca del antildeo y
esto podriacutea explicar una cobertura disminuida de los liacutequenes con uacutenicamente 10
especies identificadas en comparacioacuten a otros estudios en zonas tropicales las
cuales presentan una buena calidad del aire y aspectos ambientales que favorecen el
desarrollo de los liacutequenes como se puede observar en el estudio de Vergara amp
Paredes (2005) donde se hallaron alrededor de 325 especies liqueacutenicas en la Isla de
Santa Cruz-Galaacutepagos
33 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En la Tabla 2 se puede observar el total de especies identificadas en cada eacutepoca
de estudio el Valor de Importancia de cada especie (VI) y su factor de
toleranciasensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica (Qi) Cabe resaltar que en los
meses de febrero marzo y abril no se presentaron diferencias respecto al nuacutemero
de especies encontradas (S) en los puntos de monitoreo por lo tanto solo se realizoacute
una uacutenica interpretacioacuten de la eacutepoca correspondiente y un promedio para el Valor
de Importancia de cada especie
Tabla 2 Lista de liacutequenes epiacutefitos Valor de Importancia y factor de
toleranciasensibilidad de cada especie en ambas eacutepocas estudiadas
ESPECIE Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
VI Qi VI Qi
Physciella chloantha 045 725 - -
Candelaria concolor 14 656 138 722
Pyxine nubila 132 656 134 722
Physcia pachyphylla 141 656 123 75
Flavopunctelia flaventior 118 656 115 722
Phaeophyscia sciastra 102 663 114 722
Physcia undulata 068 72 07 8
Lepraria ecorticata 058 72 091 725
Punctelia subrudecta 095 657 118 722
Candelaria fibrosa 036 8 06 82
Teloschistes chrysophthalmus
- - 011 10
Hyperphyscia syncolla - - 011 10
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 467
Como se puede observar en la Tabla 2 especies como C concolor P nubila y P
pachyphylla tuvieron un Valor de Importancia mayor y un Qi muy bajo es decir que
son las especies maacutes frecuentes en todos los puntos de monitoreo lo cual podriacutea
indicar que resultan ser las maacutes tolerantes y adaptadas a la contaminacioacuten
atmosfeacuterica Al contrario especies como P chloantha H syncolla y T chrysophthalmus
mostraron un Valor de Importancia muy bajo y un Qi bastante elevado indicando
que tuvieron una frecuencia reducida Esto puede significar que estas especies
resultan ser las maacutes sensibles a la contaminacioacuten
A continuacioacuten se muestra la Riqueza (S) en cada punto de monitoreo el
Iacutendice de Shannon y Wiener (H) y el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Tabla 3 Resultados de Riqueza Iacutendice de Shannon y Wiener y el iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica para cada punto de monitoreo en ambas eacutepocas estudiadas
Puntos de monitoreo
Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Parque Tunari
10 2290 2301 11 2570 3031
Parque Fidel Anze
7 1724 1607 8 2456 2527
Parque Lincoln
8 2101 1888 9 2692 2568
Parque Demetrio Canelas
9 2160 2295 9 2582 293
Parque Ex Combatientes
6 1720 1578 8 1916 2006
Parque Vial 8 2015 1522 9 2355 2282
Parque La Torre
6 1688 1577 7 1812 1825
Parque Escuela
7 1891 1656 7 1686 1609
Cementerio 7 1900 1584 6 1520 1576
Como se puede observar en la Tabla 3 en cuanto a la riqueza se puede ver que
la mayor cantidad de especies liqueacutenicas se encuentran distribuidas en el Parque
Tunari conteniendo a todas las especies encontradas en los demaacutes sitios de
muestreo identificaacutendose 10 especies de liacutequenes en la eacutepoca seca y 11 en la eacutepoca
468middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
huacutemeda Otro aspecto importante fue el gran nuacutemero de especies encontradas en el
Parque Demetrio Canelas lo cual puede indicar una buena calidad del aire en esta
zona Por otro lado se pudo ver que lugares como el Cementerio Parque Escuela y
Parque La Torre presentan un nuacutemero reducido de especies liqueacutenicas por lo tanto
esto podriacutea indicar una alta influencia de la contaminacioacuten yo el clima sobre estas
especies
Viendo el Iacutendice de Shannon y Wiener Pla (2006) indica que si una comunidad
de especies es muy homogeacutenea el grado de incertidumbre seraacute maacutes bajo que si
todas las especies fueran igualmente abundantes Por lo tanto podemos ver que en
la eacutepoca seca existe una buena distribucioacuten de abundancias en el Parque Tunari
dando como resultado una alta diversidad y una comunidad homogeacutenea Al
contrario los Parques La Torre y Ex Combatientes presentaron la menor
diversidad liqueacutenica en la eacutepoca seca lo cual pudo estar influenciada por la
contaminacioacuten el clima o la competencia de especies ya que especies como C
concolor P pachyphylla P nubila y P sciastra mostraron tener elevadas coberturas por
lo que desplazaron el desarrollo de otras especies maacutes sensibles Por otro lado en la
eacutepoca huacutemeda la mayor diversidad liqueacutenica se observoacute en el Parque Lincoln
Demetrio Canelas y Tunari los cuales mostraron tener las diversidades maacutes altas
respectivamente y una estabilizacioacuten de la contaminacioacuten en esta eacutepoca pudo
haber homogeneizado la cobertura liqueacutenica respecto a la eacutepoca seca Sin embargo
en los Parques Cementerio y Escuela se notoacute una menor diversidad y esto pudo
haber sido influenciado por los cambios meteoroloacutegicos entre eacutepocas
Haciendo hincapieacute en el IPA a continuacioacuten se presenta un graacutefico de
columnas que diferencian los Iacutendices de Pureza Atmosfeacuterica entre la eacutepoca huacutemeda
y la seca Cabe resaltar que se realizoacute un promedio entre los meses de febrero
marzo y abril ya que no existieron diferencias significativas entre dichos meses en
los puntos de muestreo por lo tanto para motivos de comparacioacuten entre ambas
eacutepocas se tomoacute en cuenta el promedio para la eacutepoca huacutemeda y el dato del mes de
agosto para la eacutepoca seca
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 469
Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 471
Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
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Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
ata
Candel
aria
fibro
sa
Phae
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Punct
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F lavo
punct
elia
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r
Physc
ia p
achy
phylla
Pyx in
e nub
ila
Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 461
pi = abundancia relativa o cobertura de la especie i En este caso pi es igual al
aacuterea que ocupoacute cada especie en la gradilla de muestreo
n = nuacutemero total de especies o riqueza por parque
Se calculoacute tambieacuten el Valor de Importancia (VI) para cada especie tanto en la
eacutepoca seca como en la eacutepoca huacutemeda siguiendo la siguiente formula (Castell
2011)
radic (ec 2)
Doacutende
P=frecuencia de aparicioacuten de la especie i por parque respecto a los nueve
parques estudiados
A=frecuencia de aparicioacuten respecto al total de aacuterboles muestreados que para
este estudio fueron 90
Para el caacutelculo del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica se utilizoacute la foacutermula
establecida por Le Blanc amp De Sloover (1970) y modificada por Steubing amp
Fangmeier (1992) la cual se basa en un estudio fitosocioloacutegico y de
toleranciasensibilidad a los contaminantes calculaacutendose de la siguiente manera
sum (ec 3)
Doacutende
IPAj = Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica de la estacioacuten j
n = nuacutemero total de foroacutefitos censados o muestreados en cada estacioacuten j
fi = grado de frecuencia mas grado de cobertura maacutes el nuacutemero de los arboles
examinados cubiertos por la especie en cuestioacuten en una escala del 1 al 5 elaborada
por Braun Blanquet utilizando el meacutetodo fitosocioloacutegico (Alcazar 2013)
Qi = factor de toleranciasensibilidad de la especie i
Qi se encuentra definida como el numero promedio de especies acompantildeantes
de la especie i en todas las estaciones Y se lo determina con la siguiente ecuacioacuten
(Rubiano 2006)
sum
(ec 4)
Doacutende
Qj = factor de resistencia de la especie i
Aj = nuacutemero de especies presentes en cada estacioacuten (j) donde se encuentra la
especie i
462middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Nj = nuacutemero de estaciones (j) donde se encuentra la especie i
25 Determinacioacuten de concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos y paraacutemetros climaacuteticos
La medicioacuten de las concentraciones de O3 y NO2 se realizoacute cada semana
durante los meses de febrero marzo y abril (eacutepoca huacutemeda) para la determinacioacuten
de la media mensual de dichos contaminantes Para la determinacioacuten de ambas
concentraciones se utilizaron protocolos de tubos pasivos de la Red Moacutenica
Posteriormente se realizoacute una interpolacioacuten lineal ldquoMoving Averagerdquo
utilizando el programa de Sistema de Informacioacuten Geograacutefica ldquoILWIS 32rdquo para la
obtencioacuten de datos meteoroloacutegicos de la temperatura media precipitacioacuten anual
humedad relativa velocidad y direccioacuten del viento temperatura miacutenima del mes
maacutes frio amplitud teacutermica y datos de PM10 en los puntos de muestreo
Para la interpolacioacuten se tomaron las estaciones meteoroloacutegicas del SENAMHI
y estaciones de monitoreo de contaminantes atmosfeacutericos de la Red Moacutenica
ubicadas dentro y cerca del municipio de Cercado
Para finalizar esta etapa se realizoacute la determinacioacuten de tres Iacutendices de Calidad
del Aire (ICA‟s) diferentes con el objetivo de saber cuaacutel de ellos presenta una
mejor correlacioacuten con los IPA‟s obtenidos en la etapa anterior
Los Iacutendices de Calidad del Aire se obtuvieron siguiendo las siguientes
ecuaciones donde la primera foacutermula actualmente es utilizada en la Normativa
Boliviana
(
) (ec 5)
(
) (ec 6)
(prod (
)
)
(ec 7)
Doacutende
Ci=concentracioacuten del o los contaminantes obtenidos
Climite=Concentracioacuten liacutemite de dichos contaminantes seguacuten la normativa
boliviana
Cabe mencionar que estos iacutendices se obtuvieron a partir de las concentraciones
de NO2 O3 y PM10
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26 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Para la correlacioacuten estadiacutestica se utilizoacute el meacutetodo de Spearman utilizando el
programa estadiacutestico bdquoMinitab‟ donde se correlacionaron las variables de
contaminantes atmosfeacutericos (promedios mensuales de NO2 O3 y PM10) paraacutemetros
climaacuteticos e Iacutendices de Calidad del Aire con el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica para
posteriormente realizar una prueba de hipoacutetesis P-Value con un nivel de confianza
del 95
Posteriormente se realizoacute un umlPath Analysisuml o tambieacuten conocido como
umlAnaacutelisis de Senderosuml para determinar la causalidad multivariada del IPA frente al
conjunto de variables de contaminacioacuten y datos climaacuteticos en base a sus
correlaciones los cuales podriacutean influir directa o indirectamente al desarrollo de las
comunidades liqueacutenicas
Una vez obtenidos los valores de cobertura frecuencia valor de importancia
(VI) y factor de tolerancia (Qi) de cada especie liqueacutenica se procedioacute a realizar un
Anaacutelisis de Cluster para agrupar a las diferentes especies en conjuntos para
determinar su tolerancia o sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica de acuerdo a
la similitud de los datos obtenidos
Se utilizoacute la correlacioacuten de Spearman para evaluar la cobertura promedio de las
diferentes especies liqueacutenicas en los puntos de monitoreo con los datos de
contaminacioacuten (promedios mensuales de concentraciones de NO2 O3 y PM10) para
determinar la respuesta especifica de las especies a cada tipo de contaminante
estudiado
Para finalizar con la investigacioacuten se procedioacute a realizar un anaacutelisis
geoestadiacutestico en base a la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenidos para obtener
la amplitud de los rangos Este tipo de clasificacioacuten de datos fueron uacutetiles para
realizar un mapeo de los resultados del IPA para ambas eacutepocas de estudio
utilizando la herramienta de anaacutelisis espacial de Ponderacioacuten de la Distancia Inversa
(IDW por sus siglas en ingleacutes) del programa ArcGis 101
3 Resultados
31 Zonificacioacuten geomorfoloacutegica y microclimaacutetica del eje metropolitano de Cercado
Se pudieron identificar cuatro zonas geomorfoloacutegicas en el Valle Central de
Cochabamba descritas en el mapa de Coacuterdova (2013)
La primera zona geomorfoloacutegica y microclimaacutetica se la denomina Zona A que
llega a representar el Pie de Monte Alto Dentro de esta zona se tiene la liacutenea de
isoterma de 1degC que representa la media de las temperaturas miacutenimas del mes maacutes
464middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
frio de los uacuteltimos diez antildeos umlmuml y cuenta con una precipitacioacuten media de 550 mm
al antildeo Seguacuten el mapa de Coacuterdova (2013) liacutenea liacutemite Oeste-Este con la Zona B es
aproximadamente la Av Ameacuterica
La segunda zona geomorfoloacutegica es la Zona B la cual representa el Pie de
Monte Bajo Seguacuten la interpolacioacuten de isotermas esta zona presenta una
temperatura umlmuml de 0 deg y una precipitacioacuten media anual que va desde los 500 a 550
mm Seguacuten Coacuterdova (2013) esta zona disminuye en pendiente y su liacutemite Oeste-
Este con la zona C llega a ser aproximadamente la Av D‟orbigni y el Rio Rocha
La tercera zona denominada Zona C es la Planicie Lacustre Alta conformada
por el conocido umlcasco viejouml En la parte norte de esta zona se cuenta con una
temperatura umlmuml de 1degC y en la parte sur una temperatura umlmuml de -2degC Esta zona
presenta una precipitacioacuten de aproximadamente 450 mm al antildeo Seguacuten Coacuterdova
(2013) su liacutemite Oeste- Este con la zona D es aproximadamente la Av Capitaacuten
Viacutector Ustariz la Av Aroma y la Av 9 de Abril
La cuarta zona llega a ser la Zona D que representa la Planicie Lacustre Baja
En esta aacuterea se encuentra la liacutenea de isotermas umlmuml de -2degC y una precipitacioacuten
media anual de aproximadamente 450 mm anuales
Por lo tanto se puede observar que existe una variacioacuten de temperaturas umlmuml
de -2 degC (hacia el sur) y 1 degC (hacia el norte) a lo largo del transecto del valle Esto
refleja que las zonas umlCuml y umlDuml presentan mayor intensidad y duracioacuten de
inversiones teacutermicas a lo largo del antildeo y por ende mayor contaminacioacuten
atmosfeacuterica hacieacutendose maacutes notorio en la eacutepoca seca o eacutepoca de invierno En
consecuencia esto genera variaciones temporales de la contaminacioacuten debido a las
diferencias de temperaturas en todo el antildeo
Respecto al anaacutelisis de isoyetas se puede observar que no existe gran
variabilidad de precipitacioacuten entre las distintas zonas por lo tanto este paraacutemetro
no influye significativamente en la contaminacioacuten entre las zonas marcadas ya que
praacutecticamente es homogeacuteneo en todo el eje metropolitano
32 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de comunidades liqueacutenicas
Durante la inspeccioacuten y observacioacuten realizada en las cuatro zonas se
seleccionaron ocho parques (dos por cada zona geomorfoloacutegica) los cuales
cumplieron con los criterios de seleccioacuten establecidos en la metodologiacutea
encontraacutendose la especie arboacuterea Fresno (Fraxinus americana) como la especie mejor
distribuida homogeacuteneamente en todo el eje metropolitano de Cercado
Se eligieron como puntos de monitoreo al Parque Tunari como zona testigo a
los parques Fidel Anze y Lincoln (ubicados en la zona A) Demetrio Canelas y Ex
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Combatientes (en la zona B) Vial y La Torre (en la zona C) Cementerio y Escuela
(en la zona D)
De acuerdo al inventario de emisiones realizado por Pareja (2008) la
contaminacioacuten del parque vehicular es responsable del 76 de las emisiones de
gases contaminantes por lo tanto la intensidad de traacutefico y tipo de vehiacuteculo tiene
una fuerte influencia en la contaminacioacuten atmosfeacuterica y por ende en la distribucioacuten
liqueacutenica Las fuentes de aacuterea yo puntuales tiene una mayor concentracioacuten en la
zona sur del eje metropolitano ya que es en esta zona donde existe la mayor
intensidad de traacutefico vehicular mixto (flotas camiones de carga transporte puacuteblico
transporte particular etc) ademaacutes de contar con la presencia de las ladrilleras que
tienen una fuerte influencia en lo que respecta a contaminacioacuten atmosfeacuterica
Se lograron identificar 10 especies de liacutequenes epiacutefitos en el foroacutefito elegido
durante el muestreo realizado en la eacutepoca seca del antildeo 2015 representada por el
mes de agosto (primera semana de dicho mes) Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
lograron identificar 11 especies de liacutequenes epifitos durante los meses de febrero
marzo y abril del 2016 (primeras semanas de los meses indicados) A continuacioacuten
se muestra un detalle de las especies identificadas
Tabla 1 Especies de liacutequenes identificados en la eacutepoca seca y huacutemeda y sus formas
de crecimiento
Especie Tipo de crecimiento Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Candelaria concolor Folioso
Candelaria fibrosa Folioso
Flavopunctelia flaventior Folioso
Pyxine nubila Folioso
Physcia pachyphylla Folioso
Punctelia subrudecta Folioso
Physcia undulata Folioso
Phaeophyscia sciastra Folioso
Lepraria ecorticata Crustaacuteceo
Teloschistes chrysophthalmus
Fruticuloso
Hyperphyscia syncolla Folioso
Physciella Chloantha Folioso
Total especies 10 11
Como se puede observar en la Tabla 1 todas las especies encontradas en la
eacutepoca seca corresponden al grupo de liacutequenes foliosos excepto la especie L
466middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
ecorticata perteneciendo al grupo crustaacuteceo Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
encontraron 9 especies de crecimiento folioso una especie de crecimiento
crustaacuteceo y una de fruticuloso
Seguacuten varios autores la ciudad de Cochabamba presenta los niveles maacutes altos
de contaminacioacuten atmosfeacuterica durante la eacutepoca de invierno o eacutepoca seca del antildeo y
esto podriacutea explicar una cobertura disminuida de los liacutequenes con uacutenicamente 10
especies identificadas en comparacioacuten a otros estudios en zonas tropicales las
cuales presentan una buena calidad del aire y aspectos ambientales que favorecen el
desarrollo de los liacutequenes como se puede observar en el estudio de Vergara amp
Paredes (2005) donde se hallaron alrededor de 325 especies liqueacutenicas en la Isla de
Santa Cruz-Galaacutepagos
33 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En la Tabla 2 se puede observar el total de especies identificadas en cada eacutepoca
de estudio el Valor de Importancia de cada especie (VI) y su factor de
toleranciasensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica (Qi) Cabe resaltar que en los
meses de febrero marzo y abril no se presentaron diferencias respecto al nuacutemero
de especies encontradas (S) en los puntos de monitoreo por lo tanto solo se realizoacute
una uacutenica interpretacioacuten de la eacutepoca correspondiente y un promedio para el Valor
de Importancia de cada especie
Tabla 2 Lista de liacutequenes epiacutefitos Valor de Importancia y factor de
toleranciasensibilidad de cada especie en ambas eacutepocas estudiadas
ESPECIE Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
VI Qi VI Qi
Physciella chloantha 045 725 - -
Candelaria concolor 14 656 138 722
Pyxine nubila 132 656 134 722
Physcia pachyphylla 141 656 123 75
Flavopunctelia flaventior 118 656 115 722
Phaeophyscia sciastra 102 663 114 722
Physcia undulata 068 72 07 8
Lepraria ecorticata 058 72 091 725
Punctelia subrudecta 095 657 118 722
Candelaria fibrosa 036 8 06 82
Teloschistes chrysophthalmus
- - 011 10
Hyperphyscia syncolla - - 011 10
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Como se puede observar en la Tabla 2 especies como C concolor P nubila y P
pachyphylla tuvieron un Valor de Importancia mayor y un Qi muy bajo es decir que
son las especies maacutes frecuentes en todos los puntos de monitoreo lo cual podriacutea
indicar que resultan ser las maacutes tolerantes y adaptadas a la contaminacioacuten
atmosfeacuterica Al contrario especies como P chloantha H syncolla y T chrysophthalmus
mostraron un Valor de Importancia muy bajo y un Qi bastante elevado indicando
que tuvieron una frecuencia reducida Esto puede significar que estas especies
resultan ser las maacutes sensibles a la contaminacioacuten
A continuacioacuten se muestra la Riqueza (S) en cada punto de monitoreo el
Iacutendice de Shannon y Wiener (H) y el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Tabla 3 Resultados de Riqueza Iacutendice de Shannon y Wiener y el iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica para cada punto de monitoreo en ambas eacutepocas estudiadas
Puntos de monitoreo
Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Parque Tunari
10 2290 2301 11 2570 3031
Parque Fidel Anze
7 1724 1607 8 2456 2527
Parque Lincoln
8 2101 1888 9 2692 2568
Parque Demetrio Canelas
9 2160 2295 9 2582 293
Parque Ex Combatientes
6 1720 1578 8 1916 2006
Parque Vial 8 2015 1522 9 2355 2282
Parque La Torre
6 1688 1577 7 1812 1825
Parque Escuela
7 1891 1656 7 1686 1609
Cementerio 7 1900 1584 6 1520 1576
Como se puede observar en la Tabla 3 en cuanto a la riqueza se puede ver que
la mayor cantidad de especies liqueacutenicas se encuentran distribuidas en el Parque
Tunari conteniendo a todas las especies encontradas en los demaacutes sitios de
muestreo identificaacutendose 10 especies de liacutequenes en la eacutepoca seca y 11 en la eacutepoca
468middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
huacutemeda Otro aspecto importante fue el gran nuacutemero de especies encontradas en el
Parque Demetrio Canelas lo cual puede indicar una buena calidad del aire en esta
zona Por otro lado se pudo ver que lugares como el Cementerio Parque Escuela y
Parque La Torre presentan un nuacutemero reducido de especies liqueacutenicas por lo tanto
esto podriacutea indicar una alta influencia de la contaminacioacuten yo el clima sobre estas
especies
Viendo el Iacutendice de Shannon y Wiener Pla (2006) indica que si una comunidad
de especies es muy homogeacutenea el grado de incertidumbre seraacute maacutes bajo que si
todas las especies fueran igualmente abundantes Por lo tanto podemos ver que en
la eacutepoca seca existe una buena distribucioacuten de abundancias en el Parque Tunari
dando como resultado una alta diversidad y una comunidad homogeacutenea Al
contrario los Parques La Torre y Ex Combatientes presentaron la menor
diversidad liqueacutenica en la eacutepoca seca lo cual pudo estar influenciada por la
contaminacioacuten el clima o la competencia de especies ya que especies como C
concolor P pachyphylla P nubila y P sciastra mostraron tener elevadas coberturas por
lo que desplazaron el desarrollo de otras especies maacutes sensibles Por otro lado en la
eacutepoca huacutemeda la mayor diversidad liqueacutenica se observoacute en el Parque Lincoln
Demetrio Canelas y Tunari los cuales mostraron tener las diversidades maacutes altas
respectivamente y una estabilizacioacuten de la contaminacioacuten en esta eacutepoca pudo
haber homogeneizado la cobertura liqueacutenica respecto a la eacutepoca seca Sin embargo
en los Parques Cementerio y Escuela se notoacute una menor diversidad y esto pudo
haber sido influenciado por los cambios meteoroloacutegicos entre eacutepocas
Haciendo hincapieacute en el IPA a continuacioacuten se presenta un graacutefico de
columnas que diferencian los Iacutendices de Pureza Atmosfeacuterica entre la eacutepoca huacutemeda
y la seca Cabe resaltar que se realizoacute un promedio entre los meses de febrero
marzo y abril ya que no existieron diferencias significativas entre dichos meses en
los puntos de muestreo por lo tanto para motivos de comparacioacuten entre ambas
eacutepocas se tomoacute en cuenta el promedio para la eacutepoca huacutemeda y el dato del mes de
agosto para la eacutepoca seca
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 469
Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 471
Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 473
Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
ata
Candel
aria
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F lavo
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Physc
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Candel
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olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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462middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Nj = nuacutemero de estaciones (j) donde se encuentra la especie i
25 Determinacioacuten de concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos y paraacutemetros climaacuteticos
La medicioacuten de las concentraciones de O3 y NO2 se realizoacute cada semana
durante los meses de febrero marzo y abril (eacutepoca huacutemeda) para la determinacioacuten
de la media mensual de dichos contaminantes Para la determinacioacuten de ambas
concentraciones se utilizaron protocolos de tubos pasivos de la Red Moacutenica
Posteriormente se realizoacute una interpolacioacuten lineal ldquoMoving Averagerdquo
utilizando el programa de Sistema de Informacioacuten Geograacutefica ldquoILWIS 32rdquo para la
obtencioacuten de datos meteoroloacutegicos de la temperatura media precipitacioacuten anual
humedad relativa velocidad y direccioacuten del viento temperatura miacutenima del mes
maacutes frio amplitud teacutermica y datos de PM10 en los puntos de muestreo
Para la interpolacioacuten se tomaron las estaciones meteoroloacutegicas del SENAMHI
y estaciones de monitoreo de contaminantes atmosfeacutericos de la Red Moacutenica
ubicadas dentro y cerca del municipio de Cercado
Para finalizar esta etapa se realizoacute la determinacioacuten de tres Iacutendices de Calidad
del Aire (ICA‟s) diferentes con el objetivo de saber cuaacutel de ellos presenta una
mejor correlacioacuten con los IPA‟s obtenidos en la etapa anterior
Los Iacutendices de Calidad del Aire se obtuvieron siguiendo las siguientes
ecuaciones donde la primera foacutermula actualmente es utilizada en la Normativa
Boliviana
(
) (ec 5)
(
) (ec 6)
(prod (
)
)
(ec 7)
Doacutende
Ci=concentracioacuten del o los contaminantes obtenidos
Climite=Concentracioacuten liacutemite de dichos contaminantes seguacuten la normativa
boliviana
Cabe mencionar que estos iacutendices se obtuvieron a partir de las concentraciones
de NO2 O3 y PM10
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 463
26 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Para la correlacioacuten estadiacutestica se utilizoacute el meacutetodo de Spearman utilizando el
programa estadiacutestico bdquoMinitab‟ donde se correlacionaron las variables de
contaminantes atmosfeacutericos (promedios mensuales de NO2 O3 y PM10) paraacutemetros
climaacuteticos e Iacutendices de Calidad del Aire con el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica para
posteriormente realizar una prueba de hipoacutetesis P-Value con un nivel de confianza
del 95
Posteriormente se realizoacute un umlPath Analysisuml o tambieacuten conocido como
umlAnaacutelisis de Senderosuml para determinar la causalidad multivariada del IPA frente al
conjunto de variables de contaminacioacuten y datos climaacuteticos en base a sus
correlaciones los cuales podriacutean influir directa o indirectamente al desarrollo de las
comunidades liqueacutenicas
Una vez obtenidos los valores de cobertura frecuencia valor de importancia
(VI) y factor de tolerancia (Qi) de cada especie liqueacutenica se procedioacute a realizar un
Anaacutelisis de Cluster para agrupar a las diferentes especies en conjuntos para
determinar su tolerancia o sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica de acuerdo a
la similitud de los datos obtenidos
Se utilizoacute la correlacioacuten de Spearman para evaluar la cobertura promedio de las
diferentes especies liqueacutenicas en los puntos de monitoreo con los datos de
contaminacioacuten (promedios mensuales de concentraciones de NO2 O3 y PM10) para
determinar la respuesta especifica de las especies a cada tipo de contaminante
estudiado
Para finalizar con la investigacioacuten se procedioacute a realizar un anaacutelisis
geoestadiacutestico en base a la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenidos para obtener
la amplitud de los rangos Este tipo de clasificacioacuten de datos fueron uacutetiles para
realizar un mapeo de los resultados del IPA para ambas eacutepocas de estudio
utilizando la herramienta de anaacutelisis espacial de Ponderacioacuten de la Distancia Inversa
(IDW por sus siglas en ingleacutes) del programa ArcGis 101
3 Resultados
31 Zonificacioacuten geomorfoloacutegica y microclimaacutetica del eje metropolitano de Cercado
Se pudieron identificar cuatro zonas geomorfoloacutegicas en el Valle Central de
Cochabamba descritas en el mapa de Coacuterdova (2013)
La primera zona geomorfoloacutegica y microclimaacutetica se la denomina Zona A que
llega a representar el Pie de Monte Alto Dentro de esta zona se tiene la liacutenea de
isoterma de 1degC que representa la media de las temperaturas miacutenimas del mes maacutes
464middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
frio de los uacuteltimos diez antildeos umlmuml y cuenta con una precipitacioacuten media de 550 mm
al antildeo Seguacuten el mapa de Coacuterdova (2013) liacutenea liacutemite Oeste-Este con la Zona B es
aproximadamente la Av Ameacuterica
La segunda zona geomorfoloacutegica es la Zona B la cual representa el Pie de
Monte Bajo Seguacuten la interpolacioacuten de isotermas esta zona presenta una
temperatura umlmuml de 0 deg y una precipitacioacuten media anual que va desde los 500 a 550
mm Seguacuten Coacuterdova (2013) esta zona disminuye en pendiente y su liacutemite Oeste-
Este con la zona C llega a ser aproximadamente la Av D‟orbigni y el Rio Rocha
La tercera zona denominada Zona C es la Planicie Lacustre Alta conformada
por el conocido umlcasco viejouml En la parte norte de esta zona se cuenta con una
temperatura umlmuml de 1degC y en la parte sur una temperatura umlmuml de -2degC Esta zona
presenta una precipitacioacuten de aproximadamente 450 mm al antildeo Seguacuten Coacuterdova
(2013) su liacutemite Oeste- Este con la zona D es aproximadamente la Av Capitaacuten
Viacutector Ustariz la Av Aroma y la Av 9 de Abril
La cuarta zona llega a ser la Zona D que representa la Planicie Lacustre Baja
En esta aacuterea se encuentra la liacutenea de isotermas umlmuml de -2degC y una precipitacioacuten
media anual de aproximadamente 450 mm anuales
Por lo tanto se puede observar que existe una variacioacuten de temperaturas umlmuml
de -2 degC (hacia el sur) y 1 degC (hacia el norte) a lo largo del transecto del valle Esto
refleja que las zonas umlCuml y umlDuml presentan mayor intensidad y duracioacuten de
inversiones teacutermicas a lo largo del antildeo y por ende mayor contaminacioacuten
atmosfeacuterica hacieacutendose maacutes notorio en la eacutepoca seca o eacutepoca de invierno En
consecuencia esto genera variaciones temporales de la contaminacioacuten debido a las
diferencias de temperaturas en todo el antildeo
Respecto al anaacutelisis de isoyetas se puede observar que no existe gran
variabilidad de precipitacioacuten entre las distintas zonas por lo tanto este paraacutemetro
no influye significativamente en la contaminacioacuten entre las zonas marcadas ya que
praacutecticamente es homogeacuteneo en todo el eje metropolitano
32 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de comunidades liqueacutenicas
Durante la inspeccioacuten y observacioacuten realizada en las cuatro zonas se
seleccionaron ocho parques (dos por cada zona geomorfoloacutegica) los cuales
cumplieron con los criterios de seleccioacuten establecidos en la metodologiacutea
encontraacutendose la especie arboacuterea Fresno (Fraxinus americana) como la especie mejor
distribuida homogeacuteneamente en todo el eje metropolitano de Cercado
Se eligieron como puntos de monitoreo al Parque Tunari como zona testigo a
los parques Fidel Anze y Lincoln (ubicados en la zona A) Demetrio Canelas y Ex
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 465
Combatientes (en la zona B) Vial y La Torre (en la zona C) Cementerio y Escuela
(en la zona D)
De acuerdo al inventario de emisiones realizado por Pareja (2008) la
contaminacioacuten del parque vehicular es responsable del 76 de las emisiones de
gases contaminantes por lo tanto la intensidad de traacutefico y tipo de vehiacuteculo tiene
una fuerte influencia en la contaminacioacuten atmosfeacuterica y por ende en la distribucioacuten
liqueacutenica Las fuentes de aacuterea yo puntuales tiene una mayor concentracioacuten en la
zona sur del eje metropolitano ya que es en esta zona donde existe la mayor
intensidad de traacutefico vehicular mixto (flotas camiones de carga transporte puacuteblico
transporte particular etc) ademaacutes de contar con la presencia de las ladrilleras que
tienen una fuerte influencia en lo que respecta a contaminacioacuten atmosfeacuterica
Se lograron identificar 10 especies de liacutequenes epiacutefitos en el foroacutefito elegido
durante el muestreo realizado en la eacutepoca seca del antildeo 2015 representada por el
mes de agosto (primera semana de dicho mes) Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
lograron identificar 11 especies de liacutequenes epifitos durante los meses de febrero
marzo y abril del 2016 (primeras semanas de los meses indicados) A continuacioacuten
se muestra un detalle de las especies identificadas
Tabla 1 Especies de liacutequenes identificados en la eacutepoca seca y huacutemeda y sus formas
de crecimiento
Especie Tipo de crecimiento Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Candelaria concolor Folioso
Candelaria fibrosa Folioso
Flavopunctelia flaventior Folioso
Pyxine nubila Folioso
Physcia pachyphylla Folioso
Punctelia subrudecta Folioso
Physcia undulata Folioso
Phaeophyscia sciastra Folioso
Lepraria ecorticata Crustaacuteceo
Teloschistes chrysophthalmus
Fruticuloso
Hyperphyscia syncolla Folioso
Physciella Chloantha Folioso
Total especies 10 11
Como se puede observar en la Tabla 1 todas las especies encontradas en la
eacutepoca seca corresponden al grupo de liacutequenes foliosos excepto la especie L
466middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
ecorticata perteneciendo al grupo crustaacuteceo Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
encontraron 9 especies de crecimiento folioso una especie de crecimiento
crustaacuteceo y una de fruticuloso
Seguacuten varios autores la ciudad de Cochabamba presenta los niveles maacutes altos
de contaminacioacuten atmosfeacuterica durante la eacutepoca de invierno o eacutepoca seca del antildeo y
esto podriacutea explicar una cobertura disminuida de los liacutequenes con uacutenicamente 10
especies identificadas en comparacioacuten a otros estudios en zonas tropicales las
cuales presentan una buena calidad del aire y aspectos ambientales que favorecen el
desarrollo de los liacutequenes como se puede observar en el estudio de Vergara amp
Paredes (2005) donde se hallaron alrededor de 325 especies liqueacutenicas en la Isla de
Santa Cruz-Galaacutepagos
33 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En la Tabla 2 se puede observar el total de especies identificadas en cada eacutepoca
de estudio el Valor de Importancia de cada especie (VI) y su factor de
toleranciasensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica (Qi) Cabe resaltar que en los
meses de febrero marzo y abril no se presentaron diferencias respecto al nuacutemero
de especies encontradas (S) en los puntos de monitoreo por lo tanto solo se realizoacute
una uacutenica interpretacioacuten de la eacutepoca correspondiente y un promedio para el Valor
de Importancia de cada especie
Tabla 2 Lista de liacutequenes epiacutefitos Valor de Importancia y factor de
toleranciasensibilidad de cada especie en ambas eacutepocas estudiadas
ESPECIE Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
VI Qi VI Qi
Physciella chloantha 045 725 - -
Candelaria concolor 14 656 138 722
Pyxine nubila 132 656 134 722
Physcia pachyphylla 141 656 123 75
Flavopunctelia flaventior 118 656 115 722
Phaeophyscia sciastra 102 663 114 722
Physcia undulata 068 72 07 8
Lepraria ecorticata 058 72 091 725
Punctelia subrudecta 095 657 118 722
Candelaria fibrosa 036 8 06 82
Teloschistes chrysophthalmus
- - 011 10
Hyperphyscia syncolla - - 011 10
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 467
Como se puede observar en la Tabla 2 especies como C concolor P nubila y P
pachyphylla tuvieron un Valor de Importancia mayor y un Qi muy bajo es decir que
son las especies maacutes frecuentes en todos los puntos de monitoreo lo cual podriacutea
indicar que resultan ser las maacutes tolerantes y adaptadas a la contaminacioacuten
atmosfeacuterica Al contrario especies como P chloantha H syncolla y T chrysophthalmus
mostraron un Valor de Importancia muy bajo y un Qi bastante elevado indicando
que tuvieron una frecuencia reducida Esto puede significar que estas especies
resultan ser las maacutes sensibles a la contaminacioacuten
A continuacioacuten se muestra la Riqueza (S) en cada punto de monitoreo el
Iacutendice de Shannon y Wiener (H) y el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Tabla 3 Resultados de Riqueza Iacutendice de Shannon y Wiener y el iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica para cada punto de monitoreo en ambas eacutepocas estudiadas
Puntos de monitoreo
Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Parque Tunari
10 2290 2301 11 2570 3031
Parque Fidel Anze
7 1724 1607 8 2456 2527
Parque Lincoln
8 2101 1888 9 2692 2568
Parque Demetrio Canelas
9 2160 2295 9 2582 293
Parque Ex Combatientes
6 1720 1578 8 1916 2006
Parque Vial 8 2015 1522 9 2355 2282
Parque La Torre
6 1688 1577 7 1812 1825
Parque Escuela
7 1891 1656 7 1686 1609
Cementerio 7 1900 1584 6 1520 1576
Como se puede observar en la Tabla 3 en cuanto a la riqueza se puede ver que
la mayor cantidad de especies liqueacutenicas se encuentran distribuidas en el Parque
Tunari conteniendo a todas las especies encontradas en los demaacutes sitios de
muestreo identificaacutendose 10 especies de liacutequenes en la eacutepoca seca y 11 en la eacutepoca
468middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
huacutemeda Otro aspecto importante fue el gran nuacutemero de especies encontradas en el
Parque Demetrio Canelas lo cual puede indicar una buena calidad del aire en esta
zona Por otro lado se pudo ver que lugares como el Cementerio Parque Escuela y
Parque La Torre presentan un nuacutemero reducido de especies liqueacutenicas por lo tanto
esto podriacutea indicar una alta influencia de la contaminacioacuten yo el clima sobre estas
especies
Viendo el Iacutendice de Shannon y Wiener Pla (2006) indica que si una comunidad
de especies es muy homogeacutenea el grado de incertidumbre seraacute maacutes bajo que si
todas las especies fueran igualmente abundantes Por lo tanto podemos ver que en
la eacutepoca seca existe una buena distribucioacuten de abundancias en el Parque Tunari
dando como resultado una alta diversidad y una comunidad homogeacutenea Al
contrario los Parques La Torre y Ex Combatientes presentaron la menor
diversidad liqueacutenica en la eacutepoca seca lo cual pudo estar influenciada por la
contaminacioacuten el clima o la competencia de especies ya que especies como C
concolor P pachyphylla P nubila y P sciastra mostraron tener elevadas coberturas por
lo que desplazaron el desarrollo de otras especies maacutes sensibles Por otro lado en la
eacutepoca huacutemeda la mayor diversidad liqueacutenica se observoacute en el Parque Lincoln
Demetrio Canelas y Tunari los cuales mostraron tener las diversidades maacutes altas
respectivamente y una estabilizacioacuten de la contaminacioacuten en esta eacutepoca pudo
haber homogeneizado la cobertura liqueacutenica respecto a la eacutepoca seca Sin embargo
en los Parques Cementerio y Escuela se notoacute una menor diversidad y esto pudo
haber sido influenciado por los cambios meteoroloacutegicos entre eacutepocas
Haciendo hincapieacute en el IPA a continuacioacuten se presenta un graacutefico de
columnas que diferencian los Iacutendices de Pureza Atmosfeacuterica entre la eacutepoca huacutemeda
y la seca Cabe resaltar que se realizoacute un promedio entre los meses de febrero
marzo y abril ya que no existieron diferencias significativas entre dichos meses en
los puntos de muestreo por lo tanto para motivos de comparacioacuten entre ambas
eacutepocas se tomoacute en cuenta el promedio para la eacutepoca huacutemeda y el dato del mes de
agosto para la eacutepoca seca
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Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
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Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
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Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
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aria
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Phae
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Punct
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F lavo
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Physc
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Pyx in
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ila
Candel
aria
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000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
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tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
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influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 463
26 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Para la correlacioacuten estadiacutestica se utilizoacute el meacutetodo de Spearman utilizando el
programa estadiacutestico bdquoMinitab‟ donde se correlacionaron las variables de
contaminantes atmosfeacutericos (promedios mensuales de NO2 O3 y PM10) paraacutemetros
climaacuteticos e Iacutendices de Calidad del Aire con el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica para
posteriormente realizar una prueba de hipoacutetesis P-Value con un nivel de confianza
del 95
Posteriormente se realizoacute un umlPath Analysisuml o tambieacuten conocido como
umlAnaacutelisis de Senderosuml para determinar la causalidad multivariada del IPA frente al
conjunto de variables de contaminacioacuten y datos climaacuteticos en base a sus
correlaciones los cuales podriacutean influir directa o indirectamente al desarrollo de las
comunidades liqueacutenicas
Una vez obtenidos los valores de cobertura frecuencia valor de importancia
(VI) y factor de tolerancia (Qi) de cada especie liqueacutenica se procedioacute a realizar un
Anaacutelisis de Cluster para agrupar a las diferentes especies en conjuntos para
determinar su tolerancia o sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica de acuerdo a
la similitud de los datos obtenidos
Se utilizoacute la correlacioacuten de Spearman para evaluar la cobertura promedio de las
diferentes especies liqueacutenicas en los puntos de monitoreo con los datos de
contaminacioacuten (promedios mensuales de concentraciones de NO2 O3 y PM10) para
determinar la respuesta especifica de las especies a cada tipo de contaminante
estudiado
Para finalizar con la investigacioacuten se procedioacute a realizar un anaacutelisis
geoestadiacutestico en base a la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenidos para obtener
la amplitud de los rangos Este tipo de clasificacioacuten de datos fueron uacutetiles para
realizar un mapeo de los resultados del IPA para ambas eacutepocas de estudio
utilizando la herramienta de anaacutelisis espacial de Ponderacioacuten de la Distancia Inversa
(IDW por sus siglas en ingleacutes) del programa ArcGis 101
3 Resultados
31 Zonificacioacuten geomorfoloacutegica y microclimaacutetica del eje metropolitano de Cercado
Se pudieron identificar cuatro zonas geomorfoloacutegicas en el Valle Central de
Cochabamba descritas en el mapa de Coacuterdova (2013)
La primera zona geomorfoloacutegica y microclimaacutetica se la denomina Zona A que
llega a representar el Pie de Monte Alto Dentro de esta zona se tiene la liacutenea de
isoterma de 1degC que representa la media de las temperaturas miacutenimas del mes maacutes
464middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
frio de los uacuteltimos diez antildeos umlmuml y cuenta con una precipitacioacuten media de 550 mm
al antildeo Seguacuten el mapa de Coacuterdova (2013) liacutenea liacutemite Oeste-Este con la Zona B es
aproximadamente la Av Ameacuterica
La segunda zona geomorfoloacutegica es la Zona B la cual representa el Pie de
Monte Bajo Seguacuten la interpolacioacuten de isotermas esta zona presenta una
temperatura umlmuml de 0 deg y una precipitacioacuten media anual que va desde los 500 a 550
mm Seguacuten Coacuterdova (2013) esta zona disminuye en pendiente y su liacutemite Oeste-
Este con la zona C llega a ser aproximadamente la Av D‟orbigni y el Rio Rocha
La tercera zona denominada Zona C es la Planicie Lacustre Alta conformada
por el conocido umlcasco viejouml En la parte norte de esta zona se cuenta con una
temperatura umlmuml de 1degC y en la parte sur una temperatura umlmuml de -2degC Esta zona
presenta una precipitacioacuten de aproximadamente 450 mm al antildeo Seguacuten Coacuterdova
(2013) su liacutemite Oeste- Este con la zona D es aproximadamente la Av Capitaacuten
Viacutector Ustariz la Av Aroma y la Av 9 de Abril
La cuarta zona llega a ser la Zona D que representa la Planicie Lacustre Baja
En esta aacuterea se encuentra la liacutenea de isotermas umlmuml de -2degC y una precipitacioacuten
media anual de aproximadamente 450 mm anuales
Por lo tanto se puede observar que existe una variacioacuten de temperaturas umlmuml
de -2 degC (hacia el sur) y 1 degC (hacia el norte) a lo largo del transecto del valle Esto
refleja que las zonas umlCuml y umlDuml presentan mayor intensidad y duracioacuten de
inversiones teacutermicas a lo largo del antildeo y por ende mayor contaminacioacuten
atmosfeacuterica hacieacutendose maacutes notorio en la eacutepoca seca o eacutepoca de invierno En
consecuencia esto genera variaciones temporales de la contaminacioacuten debido a las
diferencias de temperaturas en todo el antildeo
Respecto al anaacutelisis de isoyetas se puede observar que no existe gran
variabilidad de precipitacioacuten entre las distintas zonas por lo tanto este paraacutemetro
no influye significativamente en la contaminacioacuten entre las zonas marcadas ya que
praacutecticamente es homogeacuteneo en todo el eje metropolitano
32 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de comunidades liqueacutenicas
Durante la inspeccioacuten y observacioacuten realizada en las cuatro zonas se
seleccionaron ocho parques (dos por cada zona geomorfoloacutegica) los cuales
cumplieron con los criterios de seleccioacuten establecidos en la metodologiacutea
encontraacutendose la especie arboacuterea Fresno (Fraxinus americana) como la especie mejor
distribuida homogeacuteneamente en todo el eje metropolitano de Cercado
Se eligieron como puntos de monitoreo al Parque Tunari como zona testigo a
los parques Fidel Anze y Lincoln (ubicados en la zona A) Demetrio Canelas y Ex
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 465
Combatientes (en la zona B) Vial y La Torre (en la zona C) Cementerio y Escuela
(en la zona D)
De acuerdo al inventario de emisiones realizado por Pareja (2008) la
contaminacioacuten del parque vehicular es responsable del 76 de las emisiones de
gases contaminantes por lo tanto la intensidad de traacutefico y tipo de vehiacuteculo tiene
una fuerte influencia en la contaminacioacuten atmosfeacuterica y por ende en la distribucioacuten
liqueacutenica Las fuentes de aacuterea yo puntuales tiene una mayor concentracioacuten en la
zona sur del eje metropolitano ya que es en esta zona donde existe la mayor
intensidad de traacutefico vehicular mixto (flotas camiones de carga transporte puacuteblico
transporte particular etc) ademaacutes de contar con la presencia de las ladrilleras que
tienen una fuerte influencia en lo que respecta a contaminacioacuten atmosfeacuterica
Se lograron identificar 10 especies de liacutequenes epiacutefitos en el foroacutefito elegido
durante el muestreo realizado en la eacutepoca seca del antildeo 2015 representada por el
mes de agosto (primera semana de dicho mes) Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
lograron identificar 11 especies de liacutequenes epifitos durante los meses de febrero
marzo y abril del 2016 (primeras semanas de los meses indicados) A continuacioacuten
se muestra un detalle de las especies identificadas
Tabla 1 Especies de liacutequenes identificados en la eacutepoca seca y huacutemeda y sus formas
de crecimiento
Especie Tipo de crecimiento Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Candelaria concolor Folioso
Candelaria fibrosa Folioso
Flavopunctelia flaventior Folioso
Pyxine nubila Folioso
Physcia pachyphylla Folioso
Punctelia subrudecta Folioso
Physcia undulata Folioso
Phaeophyscia sciastra Folioso
Lepraria ecorticata Crustaacuteceo
Teloschistes chrysophthalmus
Fruticuloso
Hyperphyscia syncolla Folioso
Physciella Chloantha Folioso
Total especies 10 11
Como se puede observar en la Tabla 1 todas las especies encontradas en la
eacutepoca seca corresponden al grupo de liacutequenes foliosos excepto la especie L
466middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
ecorticata perteneciendo al grupo crustaacuteceo Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
encontraron 9 especies de crecimiento folioso una especie de crecimiento
crustaacuteceo y una de fruticuloso
Seguacuten varios autores la ciudad de Cochabamba presenta los niveles maacutes altos
de contaminacioacuten atmosfeacuterica durante la eacutepoca de invierno o eacutepoca seca del antildeo y
esto podriacutea explicar una cobertura disminuida de los liacutequenes con uacutenicamente 10
especies identificadas en comparacioacuten a otros estudios en zonas tropicales las
cuales presentan una buena calidad del aire y aspectos ambientales que favorecen el
desarrollo de los liacutequenes como se puede observar en el estudio de Vergara amp
Paredes (2005) donde se hallaron alrededor de 325 especies liqueacutenicas en la Isla de
Santa Cruz-Galaacutepagos
33 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En la Tabla 2 se puede observar el total de especies identificadas en cada eacutepoca
de estudio el Valor de Importancia de cada especie (VI) y su factor de
toleranciasensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica (Qi) Cabe resaltar que en los
meses de febrero marzo y abril no se presentaron diferencias respecto al nuacutemero
de especies encontradas (S) en los puntos de monitoreo por lo tanto solo se realizoacute
una uacutenica interpretacioacuten de la eacutepoca correspondiente y un promedio para el Valor
de Importancia de cada especie
Tabla 2 Lista de liacutequenes epiacutefitos Valor de Importancia y factor de
toleranciasensibilidad de cada especie en ambas eacutepocas estudiadas
ESPECIE Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
VI Qi VI Qi
Physciella chloantha 045 725 - -
Candelaria concolor 14 656 138 722
Pyxine nubila 132 656 134 722
Physcia pachyphylla 141 656 123 75
Flavopunctelia flaventior 118 656 115 722
Phaeophyscia sciastra 102 663 114 722
Physcia undulata 068 72 07 8
Lepraria ecorticata 058 72 091 725
Punctelia subrudecta 095 657 118 722
Candelaria fibrosa 036 8 06 82
Teloschistes chrysophthalmus
- - 011 10
Hyperphyscia syncolla - - 011 10
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 467
Como se puede observar en la Tabla 2 especies como C concolor P nubila y P
pachyphylla tuvieron un Valor de Importancia mayor y un Qi muy bajo es decir que
son las especies maacutes frecuentes en todos los puntos de monitoreo lo cual podriacutea
indicar que resultan ser las maacutes tolerantes y adaptadas a la contaminacioacuten
atmosfeacuterica Al contrario especies como P chloantha H syncolla y T chrysophthalmus
mostraron un Valor de Importancia muy bajo y un Qi bastante elevado indicando
que tuvieron una frecuencia reducida Esto puede significar que estas especies
resultan ser las maacutes sensibles a la contaminacioacuten
A continuacioacuten se muestra la Riqueza (S) en cada punto de monitoreo el
Iacutendice de Shannon y Wiener (H) y el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Tabla 3 Resultados de Riqueza Iacutendice de Shannon y Wiener y el iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica para cada punto de monitoreo en ambas eacutepocas estudiadas
Puntos de monitoreo
Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Parque Tunari
10 2290 2301 11 2570 3031
Parque Fidel Anze
7 1724 1607 8 2456 2527
Parque Lincoln
8 2101 1888 9 2692 2568
Parque Demetrio Canelas
9 2160 2295 9 2582 293
Parque Ex Combatientes
6 1720 1578 8 1916 2006
Parque Vial 8 2015 1522 9 2355 2282
Parque La Torre
6 1688 1577 7 1812 1825
Parque Escuela
7 1891 1656 7 1686 1609
Cementerio 7 1900 1584 6 1520 1576
Como se puede observar en la Tabla 3 en cuanto a la riqueza se puede ver que
la mayor cantidad de especies liqueacutenicas se encuentran distribuidas en el Parque
Tunari conteniendo a todas las especies encontradas en los demaacutes sitios de
muestreo identificaacutendose 10 especies de liacutequenes en la eacutepoca seca y 11 en la eacutepoca
468middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
huacutemeda Otro aspecto importante fue el gran nuacutemero de especies encontradas en el
Parque Demetrio Canelas lo cual puede indicar una buena calidad del aire en esta
zona Por otro lado se pudo ver que lugares como el Cementerio Parque Escuela y
Parque La Torre presentan un nuacutemero reducido de especies liqueacutenicas por lo tanto
esto podriacutea indicar una alta influencia de la contaminacioacuten yo el clima sobre estas
especies
Viendo el Iacutendice de Shannon y Wiener Pla (2006) indica que si una comunidad
de especies es muy homogeacutenea el grado de incertidumbre seraacute maacutes bajo que si
todas las especies fueran igualmente abundantes Por lo tanto podemos ver que en
la eacutepoca seca existe una buena distribucioacuten de abundancias en el Parque Tunari
dando como resultado una alta diversidad y una comunidad homogeacutenea Al
contrario los Parques La Torre y Ex Combatientes presentaron la menor
diversidad liqueacutenica en la eacutepoca seca lo cual pudo estar influenciada por la
contaminacioacuten el clima o la competencia de especies ya que especies como C
concolor P pachyphylla P nubila y P sciastra mostraron tener elevadas coberturas por
lo que desplazaron el desarrollo de otras especies maacutes sensibles Por otro lado en la
eacutepoca huacutemeda la mayor diversidad liqueacutenica se observoacute en el Parque Lincoln
Demetrio Canelas y Tunari los cuales mostraron tener las diversidades maacutes altas
respectivamente y una estabilizacioacuten de la contaminacioacuten en esta eacutepoca pudo
haber homogeneizado la cobertura liqueacutenica respecto a la eacutepoca seca Sin embargo
en los Parques Cementerio y Escuela se notoacute una menor diversidad y esto pudo
haber sido influenciado por los cambios meteoroloacutegicos entre eacutepocas
Haciendo hincapieacute en el IPA a continuacioacuten se presenta un graacutefico de
columnas que diferencian los Iacutendices de Pureza Atmosfeacuterica entre la eacutepoca huacutemeda
y la seca Cabe resaltar que se realizoacute un promedio entre los meses de febrero
marzo y abril ya que no existieron diferencias significativas entre dichos meses en
los puntos de muestreo por lo tanto para motivos de comparacioacuten entre ambas
eacutepocas se tomoacute en cuenta el promedio para la eacutepoca huacutemeda y el dato del mes de
agosto para la eacutepoca seca
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 469
Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 471
Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 473
Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
ata
Candel
aria
fibro
sa
Phae
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ia s
ciast
ra
Punct
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subru
decta
F lavo
punct
elia
flav
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r
Physc
ia p
achy
phylla
Pyx in
e nub
ila
Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
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tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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Julio de 2016 de Gold-eye Lichen (Teloschistes chrysophthalmus)
httpdnrwigovtopicEndangeredResourcesPlantsaspmode=detailampS
pecCode=NLLEC4W020
464middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
frio de los uacuteltimos diez antildeos umlmuml y cuenta con una precipitacioacuten media de 550 mm
al antildeo Seguacuten el mapa de Coacuterdova (2013) liacutenea liacutemite Oeste-Este con la Zona B es
aproximadamente la Av Ameacuterica
La segunda zona geomorfoloacutegica es la Zona B la cual representa el Pie de
Monte Bajo Seguacuten la interpolacioacuten de isotermas esta zona presenta una
temperatura umlmuml de 0 deg y una precipitacioacuten media anual que va desde los 500 a 550
mm Seguacuten Coacuterdova (2013) esta zona disminuye en pendiente y su liacutemite Oeste-
Este con la zona C llega a ser aproximadamente la Av D‟orbigni y el Rio Rocha
La tercera zona denominada Zona C es la Planicie Lacustre Alta conformada
por el conocido umlcasco viejouml En la parte norte de esta zona se cuenta con una
temperatura umlmuml de 1degC y en la parte sur una temperatura umlmuml de -2degC Esta zona
presenta una precipitacioacuten de aproximadamente 450 mm al antildeo Seguacuten Coacuterdova
(2013) su liacutemite Oeste- Este con la zona D es aproximadamente la Av Capitaacuten
Viacutector Ustariz la Av Aroma y la Av 9 de Abril
La cuarta zona llega a ser la Zona D que representa la Planicie Lacustre Baja
En esta aacuterea se encuentra la liacutenea de isotermas umlmuml de -2degC y una precipitacioacuten
media anual de aproximadamente 450 mm anuales
Por lo tanto se puede observar que existe una variacioacuten de temperaturas umlmuml
de -2 degC (hacia el sur) y 1 degC (hacia el norte) a lo largo del transecto del valle Esto
refleja que las zonas umlCuml y umlDuml presentan mayor intensidad y duracioacuten de
inversiones teacutermicas a lo largo del antildeo y por ende mayor contaminacioacuten
atmosfeacuterica hacieacutendose maacutes notorio en la eacutepoca seca o eacutepoca de invierno En
consecuencia esto genera variaciones temporales de la contaminacioacuten debido a las
diferencias de temperaturas en todo el antildeo
Respecto al anaacutelisis de isoyetas se puede observar que no existe gran
variabilidad de precipitacioacuten entre las distintas zonas por lo tanto este paraacutemetro
no influye significativamente en la contaminacioacuten entre las zonas marcadas ya que
praacutecticamente es homogeacuteneo en todo el eje metropolitano
32 Seleccioacuten de puntos de muestreo y toma de datos de comunidades liqueacutenicas
Durante la inspeccioacuten y observacioacuten realizada en las cuatro zonas se
seleccionaron ocho parques (dos por cada zona geomorfoloacutegica) los cuales
cumplieron con los criterios de seleccioacuten establecidos en la metodologiacutea
encontraacutendose la especie arboacuterea Fresno (Fraxinus americana) como la especie mejor
distribuida homogeacuteneamente en todo el eje metropolitano de Cercado
Se eligieron como puntos de monitoreo al Parque Tunari como zona testigo a
los parques Fidel Anze y Lincoln (ubicados en la zona A) Demetrio Canelas y Ex
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Combatientes (en la zona B) Vial y La Torre (en la zona C) Cementerio y Escuela
(en la zona D)
De acuerdo al inventario de emisiones realizado por Pareja (2008) la
contaminacioacuten del parque vehicular es responsable del 76 de las emisiones de
gases contaminantes por lo tanto la intensidad de traacutefico y tipo de vehiacuteculo tiene
una fuerte influencia en la contaminacioacuten atmosfeacuterica y por ende en la distribucioacuten
liqueacutenica Las fuentes de aacuterea yo puntuales tiene una mayor concentracioacuten en la
zona sur del eje metropolitano ya que es en esta zona donde existe la mayor
intensidad de traacutefico vehicular mixto (flotas camiones de carga transporte puacuteblico
transporte particular etc) ademaacutes de contar con la presencia de las ladrilleras que
tienen una fuerte influencia en lo que respecta a contaminacioacuten atmosfeacuterica
Se lograron identificar 10 especies de liacutequenes epiacutefitos en el foroacutefito elegido
durante el muestreo realizado en la eacutepoca seca del antildeo 2015 representada por el
mes de agosto (primera semana de dicho mes) Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
lograron identificar 11 especies de liacutequenes epifitos durante los meses de febrero
marzo y abril del 2016 (primeras semanas de los meses indicados) A continuacioacuten
se muestra un detalle de las especies identificadas
Tabla 1 Especies de liacutequenes identificados en la eacutepoca seca y huacutemeda y sus formas
de crecimiento
Especie Tipo de crecimiento Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Candelaria concolor Folioso
Candelaria fibrosa Folioso
Flavopunctelia flaventior Folioso
Pyxine nubila Folioso
Physcia pachyphylla Folioso
Punctelia subrudecta Folioso
Physcia undulata Folioso
Phaeophyscia sciastra Folioso
Lepraria ecorticata Crustaacuteceo
Teloschistes chrysophthalmus
Fruticuloso
Hyperphyscia syncolla Folioso
Physciella Chloantha Folioso
Total especies 10 11
Como se puede observar en la Tabla 1 todas las especies encontradas en la
eacutepoca seca corresponden al grupo de liacutequenes foliosos excepto la especie L
466middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
ecorticata perteneciendo al grupo crustaacuteceo Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
encontraron 9 especies de crecimiento folioso una especie de crecimiento
crustaacuteceo y una de fruticuloso
Seguacuten varios autores la ciudad de Cochabamba presenta los niveles maacutes altos
de contaminacioacuten atmosfeacuterica durante la eacutepoca de invierno o eacutepoca seca del antildeo y
esto podriacutea explicar una cobertura disminuida de los liacutequenes con uacutenicamente 10
especies identificadas en comparacioacuten a otros estudios en zonas tropicales las
cuales presentan una buena calidad del aire y aspectos ambientales que favorecen el
desarrollo de los liacutequenes como se puede observar en el estudio de Vergara amp
Paredes (2005) donde se hallaron alrededor de 325 especies liqueacutenicas en la Isla de
Santa Cruz-Galaacutepagos
33 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En la Tabla 2 se puede observar el total de especies identificadas en cada eacutepoca
de estudio el Valor de Importancia de cada especie (VI) y su factor de
toleranciasensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica (Qi) Cabe resaltar que en los
meses de febrero marzo y abril no se presentaron diferencias respecto al nuacutemero
de especies encontradas (S) en los puntos de monitoreo por lo tanto solo se realizoacute
una uacutenica interpretacioacuten de la eacutepoca correspondiente y un promedio para el Valor
de Importancia de cada especie
Tabla 2 Lista de liacutequenes epiacutefitos Valor de Importancia y factor de
toleranciasensibilidad de cada especie en ambas eacutepocas estudiadas
ESPECIE Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
VI Qi VI Qi
Physciella chloantha 045 725 - -
Candelaria concolor 14 656 138 722
Pyxine nubila 132 656 134 722
Physcia pachyphylla 141 656 123 75
Flavopunctelia flaventior 118 656 115 722
Phaeophyscia sciastra 102 663 114 722
Physcia undulata 068 72 07 8
Lepraria ecorticata 058 72 091 725
Punctelia subrudecta 095 657 118 722
Candelaria fibrosa 036 8 06 82
Teloschistes chrysophthalmus
- - 011 10
Hyperphyscia syncolla - - 011 10
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Como se puede observar en la Tabla 2 especies como C concolor P nubila y P
pachyphylla tuvieron un Valor de Importancia mayor y un Qi muy bajo es decir que
son las especies maacutes frecuentes en todos los puntos de monitoreo lo cual podriacutea
indicar que resultan ser las maacutes tolerantes y adaptadas a la contaminacioacuten
atmosfeacuterica Al contrario especies como P chloantha H syncolla y T chrysophthalmus
mostraron un Valor de Importancia muy bajo y un Qi bastante elevado indicando
que tuvieron una frecuencia reducida Esto puede significar que estas especies
resultan ser las maacutes sensibles a la contaminacioacuten
A continuacioacuten se muestra la Riqueza (S) en cada punto de monitoreo el
Iacutendice de Shannon y Wiener (H) y el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Tabla 3 Resultados de Riqueza Iacutendice de Shannon y Wiener y el iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica para cada punto de monitoreo en ambas eacutepocas estudiadas
Puntos de monitoreo
Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Parque Tunari
10 2290 2301 11 2570 3031
Parque Fidel Anze
7 1724 1607 8 2456 2527
Parque Lincoln
8 2101 1888 9 2692 2568
Parque Demetrio Canelas
9 2160 2295 9 2582 293
Parque Ex Combatientes
6 1720 1578 8 1916 2006
Parque Vial 8 2015 1522 9 2355 2282
Parque La Torre
6 1688 1577 7 1812 1825
Parque Escuela
7 1891 1656 7 1686 1609
Cementerio 7 1900 1584 6 1520 1576
Como se puede observar en la Tabla 3 en cuanto a la riqueza se puede ver que
la mayor cantidad de especies liqueacutenicas se encuentran distribuidas en el Parque
Tunari conteniendo a todas las especies encontradas en los demaacutes sitios de
muestreo identificaacutendose 10 especies de liacutequenes en la eacutepoca seca y 11 en la eacutepoca
468middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
huacutemeda Otro aspecto importante fue el gran nuacutemero de especies encontradas en el
Parque Demetrio Canelas lo cual puede indicar una buena calidad del aire en esta
zona Por otro lado se pudo ver que lugares como el Cementerio Parque Escuela y
Parque La Torre presentan un nuacutemero reducido de especies liqueacutenicas por lo tanto
esto podriacutea indicar una alta influencia de la contaminacioacuten yo el clima sobre estas
especies
Viendo el Iacutendice de Shannon y Wiener Pla (2006) indica que si una comunidad
de especies es muy homogeacutenea el grado de incertidumbre seraacute maacutes bajo que si
todas las especies fueran igualmente abundantes Por lo tanto podemos ver que en
la eacutepoca seca existe una buena distribucioacuten de abundancias en el Parque Tunari
dando como resultado una alta diversidad y una comunidad homogeacutenea Al
contrario los Parques La Torre y Ex Combatientes presentaron la menor
diversidad liqueacutenica en la eacutepoca seca lo cual pudo estar influenciada por la
contaminacioacuten el clima o la competencia de especies ya que especies como C
concolor P pachyphylla P nubila y P sciastra mostraron tener elevadas coberturas por
lo que desplazaron el desarrollo de otras especies maacutes sensibles Por otro lado en la
eacutepoca huacutemeda la mayor diversidad liqueacutenica se observoacute en el Parque Lincoln
Demetrio Canelas y Tunari los cuales mostraron tener las diversidades maacutes altas
respectivamente y una estabilizacioacuten de la contaminacioacuten en esta eacutepoca pudo
haber homogeneizado la cobertura liqueacutenica respecto a la eacutepoca seca Sin embargo
en los Parques Cementerio y Escuela se notoacute una menor diversidad y esto pudo
haber sido influenciado por los cambios meteoroloacutegicos entre eacutepocas
Haciendo hincapieacute en el IPA a continuacioacuten se presenta un graacutefico de
columnas que diferencian los Iacutendices de Pureza Atmosfeacuterica entre la eacutepoca huacutemeda
y la seca Cabe resaltar que se realizoacute un promedio entre los meses de febrero
marzo y abril ya que no existieron diferencias significativas entre dichos meses en
los puntos de muestreo por lo tanto para motivos de comparacioacuten entre ambas
eacutepocas se tomoacute en cuenta el promedio para la eacutepoca huacutemeda y el dato del mes de
agosto para la eacutepoca seca
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 469
Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
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Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
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Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
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olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
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Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 465
Combatientes (en la zona B) Vial y La Torre (en la zona C) Cementerio y Escuela
(en la zona D)
De acuerdo al inventario de emisiones realizado por Pareja (2008) la
contaminacioacuten del parque vehicular es responsable del 76 de las emisiones de
gases contaminantes por lo tanto la intensidad de traacutefico y tipo de vehiacuteculo tiene
una fuerte influencia en la contaminacioacuten atmosfeacuterica y por ende en la distribucioacuten
liqueacutenica Las fuentes de aacuterea yo puntuales tiene una mayor concentracioacuten en la
zona sur del eje metropolitano ya que es en esta zona donde existe la mayor
intensidad de traacutefico vehicular mixto (flotas camiones de carga transporte puacuteblico
transporte particular etc) ademaacutes de contar con la presencia de las ladrilleras que
tienen una fuerte influencia en lo que respecta a contaminacioacuten atmosfeacuterica
Se lograron identificar 10 especies de liacutequenes epiacutefitos en el foroacutefito elegido
durante el muestreo realizado en la eacutepoca seca del antildeo 2015 representada por el
mes de agosto (primera semana de dicho mes) Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
lograron identificar 11 especies de liacutequenes epifitos durante los meses de febrero
marzo y abril del 2016 (primeras semanas de los meses indicados) A continuacioacuten
se muestra un detalle de las especies identificadas
Tabla 1 Especies de liacutequenes identificados en la eacutepoca seca y huacutemeda y sus formas
de crecimiento
Especie Tipo de crecimiento Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Candelaria concolor Folioso
Candelaria fibrosa Folioso
Flavopunctelia flaventior Folioso
Pyxine nubila Folioso
Physcia pachyphylla Folioso
Punctelia subrudecta Folioso
Physcia undulata Folioso
Phaeophyscia sciastra Folioso
Lepraria ecorticata Crustaacuteceo
Teloschistes chrysophthalmus
Fruticuloso
Hyperphyscia syncolla Folioso
Physciella Chloantha Folioso
Total especies 10 11
Como se puede observar en la Tabla 1 todas las especies encontradas en la
eacutepoca seca corresponden al grupo de liacutequenes foliosos excepto la especie L
466middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
ecorticata perteneciendo al grupo crustaacuteceo Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
encontraron 9 especies de crecimiento folioso una especie de crecimiento
crustaacuteceo y una de fruticuloso
Seguacuten varios autores la ciudad de Cochabamba presenta los niveles maacutes altos
de contaminacioacuten atmosfeacuterica durante la eacutepoca de invierno o eacutepoca seca del antildeo y
esto podriacutea explicar una cobertura disminuida de los liacutequenes con uacutenicamente 10
especies identificadas en comparacioacuten a otros estudios en zonas tropicales las
cuales presentan una buena calidad del aire y aspectos ambientales que favorecen el
desarrollo de los liacutequenes como se puede observar en el estudio de Vergara amp
Paredes (2005) donde se hallaron alrededor de 325 especies liqueacutenicas en la Isla de
Santa Cruz-Galaacutepagos
33 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En la Tabla 2 se puede observar el total de especies identificadas en cada eacutepoca
de estudio el Valor de Importancia de cada especie (VI) y su factor de
toleranciasensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica (Qi) Cabe resaltar que en los
meses de febrero marzo y abril no se presentaron diferencias respecto al nuacutemero
de especies encontradas (S) en los puntos de monitoreo por lo tanto solo se realizoacute
una uacutenica interpretacioacuten de la eacutepoca correspondiente y un promedio para el Valor
de Importancia de cada especie
Tabla 2 Lista de liacutequenes epiacutefitos Valor de Importancia y factor de
toleranciasensibilidad de cada especie en ambas eacutepocas estudiadas
ESPECIE Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
VI Qi VI Qi
Physciella chloantha 045 725 - -
Candelaria concolor 14 656 138 722
Pyxine nubila 132 656 134 722
Physcia pachyphylla 141 656 123 75
Flavopunctelia flaventior 118 656 115 722
Phaeophyscia sciastra 102 663 114 722
Physcia undulata 068 72 07 8
Lepraria ecorticata 058 72 091 725
Punctelia subrudecta 095 657 118 722
Candelaria fibrosa 036 8 06 82
Teloschistes chrysophthalmus
- - 011 10
Hyperphyscia syncolla - - 011 10
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 467
Como se puede observar en la Tabla 2 especies como C concolor P nubila y P
pachyphylla tuvieron un Valor de Importancia mayor y un Qi muy bajo es decir que
son las especies maacutes frecuentes en todos los puntos de monitoreo lo cual podriacutea
indicar que resultan ser las maacutes tolerantes y adaptadas a la contaminacioacuten
atmosfeacuterica Al contrario especies como P chloantha H syncolla y T chrysophthalmus
mostraron un Valor de Importancia muy bajo y un Qi bastante elevado indicando
que tuvieron una frecuencia reducida Esto puede significar que estas especies
resultan ser las maacutes sensibles a la contaminacioacuten
A continuacioacuten se muestra la Riqueza (S) en cada punto de monitoreo el
Iacutendice de Shannon y Wiener (H) y el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Tabla 3 Resultados de Riqueza Iacutendice de Shannon y Wiener y el iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica para cada punto de monitoreo en ambas eacutepocas estudiadas
Puntos de monitoreo
Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Parque Tunari
10 2290 2301 11 2570 3031
Parque Fidel Anze
7 1724 1607 8 2456 2527
Parque Lincoln
8 2101 1888 9 2692 2568
Parque Demetrio Canelas
9 2160 2295 9 2582 293
Parque Ex Combatientes
6 1720 1578 8 1916 2006
Parque Vial 8 2015 1522 9 2355 2282
Parque La Torre
6 1688 1577 7 1812 1825
Parque Escuela
7 1891 1656 7 1686 1609
Cementerio 7 1900 1584 6 1520 1576
Como se puede observar en la Tabla 3 en cuanto a la riqueza se puede ver que
la mayor cantidad de especies liqueacutenicas se encuentran distribuidas en el Parque
Tunari conteniendo a todas las especies encontradas en los demaacutes sitios de
muestreo identificaacutendose 10 especies de liacutequenes en la eacutepoca seca y 11 en la eacutepoca
468middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
huacutemeda Otro aspecto importante fue el gran nuacutemero de especies encontradas en el
Parque Demetrio Canelas lo cual puede indicar una buena calidad del aire en esta
zona Por otro lado se pudo ver que lugares como el Cementerio Parque Escuela y
Parque La Torre presentan un nuacutemero reducido de especies liqueacutenicas por lo tanto
esto podriacutea indicar una alta influencia de la contaminacioacuten yo el clima sobre estas
especies
Viendo el Iacutendice de Shannon y Wiener Pla (2006) indica que si una comunidad
de especies es muy homogeacutenea el grado de incertidumbre seraacute maacutes bajo que si
todas las especies fueran igualmente abundantes Por lo tanto podemos ver que en
la eacutepoca seca existe una buena distribucioacuten de abundancias en el Parque Tunari
dando como resultado una alta diversidad y una comunidad homogeacutenea Al
contrario los Parques La Torre y Ex Combatientes presentaron la menor
diversidad liqueacutenica en la eacutepoca seca lo cual pudo estar influenciada por la
contaminacioacuten el clima o la competencia de especies ya que especies como C
concolor P pachyphylla P nubila y P sciastra mostraron tener elevadas coberturas por
lo que desplazaron el desarrollo de otras especies maacutes sensibles Por otro lado en la
eacutepoca huacutemeda la mayor diversidad liqueacutenica se observoacute en el Parque Lincoln
Demetrio Canelas y Tunari los cuales mostraron tener las diversidades maacutes altas
respectivamente y una estabilizacioacuten de la contaminacioacuten en esta eacutepoca pudo
haber homogeneizado la cobertura liqueacutenica respecto a la eacutepoca seca Sin embargo
en los Parques Cementerio y Escuela se notoacute una menor diversidad y esto pudo
haber sido influenciado por los cambios meteoroloacutegicos entre eacutepocas
Haciendo hincapieacute en el IPA a continuacioacuten se presenta un graacutefico de
columnas que diferencian los Iacutendices de Pureza Atmosfeacuterica entre la eacutepoca huacutemeda
y la seca Cabe resaltar que se realizoacute un promedio entre los meses de febrero
marzo y abril ya que no existieron diferencias significativas entre dichos meses en
los puntos de muestreo por lo tanto para motivos de comparacioacuten entre ambas
eacutepocas se tomoacute en cuenta el promedio para la eacutepoca huacutemeda y el dato del mes de
agosto para la eacutepoca seca
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 469
Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 471
Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 473
Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
ata
Candel
aria
fibro
sa
Phae
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ia s
ciast
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Punct
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subru
decta
F lavo
punct
elia
flav
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r
Physc
ia p
achy
phylla
Pyx in
e nub
ila
Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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pecCode=NLLEC4W020
466middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
ecorticata perteneciendo al grupo crustaacuteceo Mientras que en la eacutepoca huacutemeda se
encontraron 9 especies de crecimiento folioso una especie de crecimiento
crustaacuteceo y una de fruticuloso
Seguacuten varios autores la ciudad de Cochabamba presenta los niveles maacutes altos
de contaminacioacuten atmosfeacuterica durante la eacutepoca de invierno o eacutepoca seca del antildeo y
esto podriacutea explicar una cobertura disminuida de los liacutequenes con uacutenicamente 10
especies identificadas en comparacioacuten a otros estudios en zonas tropicales las
cuales presentan una buena calidad del aire y aspectos ambientales que favorecen el
desarrollo de los liacutequenes como se puede observar en el estudio de Vergara amp
Paredes (2005) donde se hallaron alrededor de 325 especies liqueacutenicas en la Isla de
Santa Cruz-Galaacutepagos
33 Determinacioacuten de iacutendices bioloacutegicos
En la Tabla 2 se puede observar el total de especies identificadas en cada eacutepoca
de estudio el Valor de Importancia de cada especie (VI) y su factor de
toleranciasensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica (Qi) Cabe resaltar que en los
meses de febrero marzo y abril no se presentaron diferencias respecto al nuacutemero
de especies encontradas (S) en los puntos de monitoreo por lo tanto solo se realizoacute
una uacutenica interpretacioacuten de la eacutepoca correspondiente y un promedio para el Valor
de Importancia de cada especie
Tabla 2 Lista de liacutequenes epiacutefitos Valor de Importancia y factor de
toleranciasensibilidad de cada especie en ambas eacutepocas estudiadas
ESPECIE Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
VI Qi VI Qi
Physciella chloantha 045 725 - -
Candelaria concolor 14 656 138 722
Pyxine nubila 132 656 134 722
Physcia pachyphylla 141 656 123 75
Flavopunctelia flaventior 118 656 115 722
Phaeophyscia sciastra 102 663 114 722
Physcia undulata 068 72 07 8
Lepraria ecorticata 058 72 091 725
Punctelia subrudecta 095 657 118 722
Candelaria fibrosa 036 8 06 82
Teloschistes chrysophthalmus
- - 011 10
Hyperphyscia syncolla - - 011 10
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 467
Como se puede observar en la Tabla 2 especies como C concolor P nubila y P
pachyphylla tuvieron un Valor de Importancia mayor y un Qi muy bajo es decir que
son las especies maacutes frecuentes en todos los puntos de monitoreo lo cual podriacutea
indicar que resultan ser las maacutes tolerantes y adaptadas a la contaminacioacuten
atmosfeacuterica Al contrario especies como P chloantha H syncolla y T chrysophthalmus
mostraron un Valor de Importancia muy bajo y un Qi bastante elevado indicando
que tuvieron una frecuencia reducida Esto puede significar que estas especies
resultan ser las maacutes sensibles a la contaminacioacuten
A continuacioacuten se muestra la Riqueza (S) en cada punto de monitoreo el
Iacutendice de Shannon y Wiener (H) y el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Tabla 3 Resultados de Riqueza Iacutendice de Shannon y Wiener y el iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica para cada punto de monitoreo en ambas eacutepocas estudiadas
Puntos de monitoreo
Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Parque Tunari
10 2290 2301 11 2570 3031
Parque Fidel Anze
7 1724 1607 8 2456 2527
Parque Lincoln
8 2101 1888 9 2692 2568
Parque Demetrio Canelas
9 2160 2295 9 2582 293
Parque Ex Combatientes
6 1720 1578 8 1916 2006
Parque Vial 8 2015 1522 9 2355 2282
Parque La Torre
6 1688 1577 7 1812 1825
Parque Escuela
7 1891 1656 7 1686 1609
Cementerio 7 1900 1584 6 1520 1576
Como se puede observar en la Tabla 3 en cuanto a la riqueza se puede ver que
la mayor cantidad de especies liqueacutenicas se encuentran distribuidas en el Parque
Tunari conteniendo a todas las especies encontradas en los demaacutes sitios de
muestreo identificaacutendose 10 especies de liacutequenes en la eacutepoca seca y 11 en la eacutepoca
468middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
huacutemeda Otro aspecto importante fue el gran nuacutemero de especies encontradas en el
Parque Demetrio Canelas lo cual puede indicar una buena calidad del aire en esta
zona Por otro lado se pudo ver que lugares como el Cementerio Parque Escuela y
Parque La Torre presentan un nuacutemero reducido de especies liqueacutenicas por lo tanto
esto podriacutea indicar una alta influencia de la contaminacioacuten yo el clima sobre estas
especies
Viendo el Iacutendice de Shannon y Wiener Pla (2006) indica que si una comunidad
de especies es muy homogeacutenea el grado de incertidumbre seraacute maacutes bajo que si
todas las especies fueran igualmente abundantes Por lo tanto podemos ver que en
la eacutepoca seca existe una buena distribucioacuten de abundancias en el Parque Tunari
dando como resultado una alta diversidad y una comunidad homogeacutenea Al
contrario los Parques La Torre y Ex Combatientes presentaron la menor
diversidad liqueacutenica en la eacutepoca seca lo cual pudo estar influenciada por la
contaminacioacuten el clima o la competencia de especies ya que especies como C
concolor P pachyphylla P nubila y P sciastra mostraron tener elevadas coberturas por
lo que desplazaron el desarrollo de otras especies maacutes sensibles Por otro lado en la
eacutepoca huacutemeda la mayor diversidad liqueacutenica se observoacute en el Parque Lincoln
Demetrio Canelas y Tunari los cuales mostraron tener las diversidades maacutes altas
respectivamente y una estabilizacioacuten de la contaminacioacuten en esta eacutepoca pudo
haber homogeneizado la cobertura liqueacutenica respecto a la eacutepoca seca Sin embargo
en los Parques Cementerio y Escuela se notoacute una menor diversidad y esto pudo
haber sido influenciado por los cambios meteoroloacutegicos entre eacutepocas
Haciendo hincapieacute en el IPA a continuacioacuten se presenta un graacutefico de
columnas que diferencian los Iacutendices de Pureza Atmosfeacuterica entre la eacutepoca huacutemeda
y la seca Cabe resaltar que se realizoacute un promedio entre los meses de febrero
marzo y abril ya que no existieron diferencias significativas entre dichos meses en
los puntos de muestreo por lo tanto para motivos de comparacioacuten entre ambas
eacutepocas se tomoacute en cuenta el promedio para la eacutepoca huacutemeda y el dato del mes de
agosto para la eacutepoca seca
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 469
Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 471
Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 473
Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
ata
Candel
aria
fibro
sa
Phae
ophysc
ia s
ciast
ra
Punct
elia
subru
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F lavo
punct
elia
flav
entio
r
Physc
ia p
achy
phylla
Pyx in
e nub
ila
Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 467
Como se puede observar en la Tabla 2 especies como C concolor P nubila y P
pachyphylla tuvieron un Valor de Importancia mayor y un Qi muy bajo es decir que
son las especies maacutes frecuentes en todos los puntos de monitoreo lo cual podriacutea
indicar que resultan ser las maacutes tolerantes y adaptadas a la contaminacioacuten
atmosfeacuterica Al contrario especies como P chloantha H syncolla y T chrysophthalmus
mostraron un Valor de Importancia muy bajo y un Qi bastante elevado indicando
que tuvieron una frecuencia reducida Esto puede significar que estas especies
resultan ser las maacutes sensibles a la contaminacioacuten
A continuacioacuten se muestra la Riqueza (S) en cada punto de monitoreo el
Iacutendice de Shannon y Wiener (H) y el Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Tabla 3 Resultados de Riqueza Iacutendice de Shannon y Wiener y el iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica para cada punto de monitoreo en ambas eacutepocas estudiadas
Puntos de monitoreo
Eacutepoca seca Eacutepoca huacutemeda
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Riqueza (S)
Iacutendice de Shannon y Wiener (H)
Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA)
Parque Tunari
10 2290 2301 11 2570 3031
Parque Fidel Anze
7 1724 1607 8 2456 2527
Parque Lincoln
8 2101 1888 9 2692 2568
Parque Demetrio Canelas
9 2160 2295 9 2582 293
Parque Ex Combatientes
6 1720 1578 8 1916 2006
Parque Vial 8 2015 1522 9 2355 2282
Parque La Torre
6 1688 1577 7 1812 1825
Parque Escuela
7 1891 1656 7 1686 1609
Cementerio 7 1900 1584 6 1520 1576
Como se puede observar en la Tabla 3 en cuanto a la riqueza se puede ver que
la mayor cantidad de especies liqueacutenicas se encuentran distribuidas en el Parque
Tunari conteniendo a todas las especies encontradas en los demaacutes sitios de
muestreo identificaacutendose 10 especies de liacutequenes en la eacutepoca seca y 11 en la eacutepoca
468middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
huacutemeda Otro aspecto importante fue el gran nuacutemero de especies encontradas en el
Parque Demetrio Canelas lo cual puede indicar una buena calidad del aire en esta
zona Por otro lado se pudo ver que lugares como el Cementerio Parque Escuela y
Parque La Torre presentan un nuacutemero reducido de especies liqueacutenicas por lo tanto
esto podriacutea indicar una alta influencia de la contaminacioacuten yo el clima sobre estas
especies
Viendo el Iacutendice de Shannon y Wiener Pla (2006) indica que si una comunidad
de especies es muy homogeacutenea el grado de incertidumbre seraacute maacutes bajo que si
todas las especies fueran igualmente abundantes Por lo tanto podemos ver que en
la eacutepoca seca existe una buena distribucioacuten de abundancias en el Parque Tunari
dando como resultado una alta diversidad y una comunidad homogeacutenea Al
contrario los Parques La Torre y Ex Combatientes presentaron la menor
diversidad liqueacutenica en la eacutepoca seca lo cual pudo estar influenciada por la
contaminacioacuten el clima o la competencia de especies ya que especies como C
concolor P pachyphylla P nubila y P sciastra mostraron tener elevadas coberturas por
lo que desplazaron el desarrollo de otras especies maacutes sensibles Por otro lado en la
eacutepoca huacutemeda la mayor diversidad liqueacutenica se observoacute en el Parque Lincoln
Demetrio Canelas y Tunari los cuales mostraron tener las diversidades maacutes altas
respectivamente y una estabilizacioacuten de la contaminacioacuten en esta eacutepoca pudo
haber homogeneizado la cobertura liqueacutenica respecto a la eacutepoca seca Sin embargo
en los Parques Cementerio y Escuela se notoacute una menor diversidad y esto pudo
haber sido influenciado por los cambios meteoroloacutegicos entre eacutepocas
Haciendo hincapieacute en el IPA a continuacioacuten se presenta un graacutefico de
columnas que diferencian los Iacutendices de Pureza Atmosfeacuterica entre la eacutepoca huacutemeda
y la seca Cabe resaltar que se realizoacute un promedio entre los meses de febrero
marzo y abril ya que no existieron diferencias significativas entre dichos meses en
los puntos de muestreo por lo tanto para motivos de comparacioacuten entre ambas
eacutepocas se tomoacute en cuenta el promedio para la eacutepoca huacutemeda y el dato del mes de
agosto para la eacutepoca seca
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 469
Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 471
Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 473
Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
ata
Candel
aria
fibro
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Phae
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Punct
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F lavo
punct
elia
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r
Physc
ia p
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phylla
Pyx in
e nub
ila
Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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468middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
huacutemeda Otro aspecto importante fue el gran nuacutemero de especies encontradas en el
Parque Demetrio Canelas lo cual puede indicar una buena calidad del aire en esta
zona Por otro lado se pudo ver que lugares como el Cementerio Parque Escuela y
Parque La Torre presentan un nuacutemero reducido de especies liqueacutenicas por lo tanto
esto podriacutea indicar una alta influencia de la contaminacioacuten yo el clima sobre estas
especies
Viendo el Iacutendice de Shannon y Wiener Pla (2006) indica que si una comunidad
de especies es muy homogeacutenea el grado de incertidumbre seraacute maacutes bajo que si
todas las especies fueran igualmente abundantes Por lo tanto podemos ver que en
la eacutepoca seca existe una buena distribucioacuten de abundancias en el Parque Tunari
dando como resultado una alta diversidad y una comunidad homogeacutenea Al
contrario los Parques La Torre y Ex Combatientes presentaron la menor
diversidad liqueacutenica en la eacutepoca seca lo cual pudo estar influenciada por la
contaminacioacuten el clima o la competencia de especies ya que especies como C
concolor P pachyphylla P nubila y P sciastra mostraron tener elevadas coberturas por
lo que desplazaron el desarrollo de otras especies maacutes sensibles Por otro lado en la
eacutepoca huacutemeda la mayor diversidad liqueacutenica se observoacute en el Parque Lincoln
Demetrio Canelas y Tunari los cuales mostraron tener las diversidades maacutes altas
respectivamente y una estabilizacioacuten de la contaminacioacuten en esta eacutepoca pudo
haber homogeneizado la cobertura liqueacutenica respecto a la eacutepoca seca Sin embargo
en los Parques Cementerio y Escuela se notoacute una menor diversidad y esto pudo
haber sido influenciado por los cambios meteoroloacutegicos entre eacutepocas
Haciendo hincapieacute en el IPA a continuacioacuten se presenta un graacutefico de
columnas que diferencian los Iacutendices de Pureza Atmosfeacuterica entre la eacutepoca huacutemeda
y la seca Cabe resaltar que se realizoacute un promedio entre los meses de febrero
marzo y abril ya que no existieron diferencias significativas entre dichos meses en
los puntos de muestreo por lo tanto para motivos de comparacioacuten entre ambas
eacutepocas se tomoacute en cuenta el promedio para la eacutepoca huacutemeda y el dato del mes de
agosto para la eacutepoca seca
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 469
Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 471
Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 473
Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
ata
Candel
aria
fibro
sa
Phae
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ia s
ciast
ra
Punct
elia
subru
decta
F lavo
punct
elia
flav
entio
r
Physc
ia p
achy
phylla
Pyx in
e nub
ila
Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
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tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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[36] Wisconcin Nature (16 de Mayo de 2016) dnrwigov Recuperado el 22 de
Julio de 2016 de Gold-eye Lichen (Teloschistes chrysophthalmus)
httpdnrwigovtopicEndangeredResourcesPlantsaspmode=detailampS
pecCode=NLLEC4W020
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 469
Figura 1 Comparacioacuten de los IPArsquos entre la eacutepoca seca y huacutemeda
Como se puede evidenciar en la Figura 1 el punto de control o zona testigo
(Parque Tunari) resulta ser un sitio que no presenta indicios de contaminacioacuten ya
que espacialmente presentoacute los niveles mas altos de Iacutendice de Pureza Atmosferica
Los factores climaacuteticos y la baja (casi nula) intensidad vehicular influyen mucho en
el desarrollo de varias especies de liacutequenes en este sitio
El Parque Demetrio Canelas presentoacute un valor alto de IPA lo cual se puede
deber a que el traacutefico vehicular es bajo ademaacutes de ser una zona residencial sin
actividades comerciales que puedan ser consideradas como fuentes fijas de
contaminacioacuten Este valor elevado de IPA refleja una buena calidad del aire y esto
se debe tambieacuten a que en la zona existe una buena dispersioacuten de los contaminantes
por una buena ventilacioacuten y poca edificacioacuten
Por el contrario los parques que presentaron una contaminacioacuten elevada
durante la eacutepoca seca de acuerdo a este iacutendice resultaron ser Cementerio Parque
la Torre Vial y Ex Combatientes donde el clima el traacutefico vehicular y la actividad
comercial influyen enormemente en el resultado Ademaacutes como se evidencioacute en la
zonificacioacuten el efecto de inversioacuten teacutermica llega a cubrir las zonas geomorfoloacutegicas
y microclimaacuteticas umlCuml umlDuml y parte de la umlBuml de acuerdo a la isoterma de la
temperatura umlmuml
Por otra parte los parques que presentaron un IPA bajo en la eacutepoca huacutemeda
fueron Cementerio Parque Escuela y La Torre Si se observa la Figura 1 se puede
notar un leve aumento de la calidad del aire del Parque La Torre mientras que los
Parques del Cementerio y Escuela praacutecticamente se mantuvieron constantes Esto
pudo deberse a los factores climaacuteticos que se presentaron en Cochabamba entre los
antildeos 2015-2016 ya que seguacuten Lujaacuten (2016) entre estos antildeos Cochabamba
0
5
10
15
20
25
30
35
IPA
IPA epoca seca
IPA epoca humeda
470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
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Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
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Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
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Physc
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Pyx in
e nub
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Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
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tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
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influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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470middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
experimentoacute los niveles maacutes altos de sequiacutea registrados en los uacuteltimos antildeos y la
precipitacioacuten no fue suficiente comparada con antildeos anteriores por los efectos del
fenoacutemeno del Nintildeo y el cambio climaacutetico
Otro hecho importante de destacar son los eventos de contaminacioacuten intensa
ocurridos en la ciudad de Cochabamba entre los antildeos 2015-2016 como incendios
ocurridos en el Parque Tunari en los totorales de la Laguna Alalay y en el botadero
de K‟ara K‟ara afectando en gran magnitud al eje metropolitano (Los Tiempos
2016) Por uacuteltimo Giordani amp Brunialti (2015) sentildealan que la distribucioacuten de
liacutequenes epifitos se ve afectada en gran magnitud ante eventos criacuteticos de cargas y
niveles de contaminacioacuten esencialmente por el nitroacutegeno lo que podriacutea explicar los
bajos valores del IPA en esas zonas
34 Determinacioacuten de paraacutemetros climaacuteticos y concentraciones de contaminantes atmosfeacutericos
Al no encontrarse diferencias significativas de variabilidad entre los meses
estudiados se realizoacute un promedio de los tres meses pertenecientes a la eacutepoca
huacutemeda teniendo los siguientes datos como restado tanto de contaminantes
atmosfeacutericos como de paraacutemetros climaacuteticos
Como se observa en la Tabla 4 podemos ver que existe una variacioacuten espacial
de los tres contaminantes atmosfeacutericos medidos En cuanto al O3 se puede notar
que la zona sur presenta niveles mucho maacutes bajos que la zona norte Por el
contrario se puede observar que las concentraciones de NO2 y PM10 resultan ser
bajas en la zona norte y elevada en la zona sur
Seguacuten Lujaacuten (2016) respecto a la dinaacutemica de formacioacuten del O3 eacuteste requiere
de una cierta relacioacuten entre la cantidad de COV‟s NO2 y radiacioacuten solar lo cual se
da de mejor manera en la periferia ya que en esta zona existe una menor cantidad
de polvo o material particulado que hace que se deacute una mayor intensidad de
radiacioacuten solar
Hablando sobre el NO2 y el PM10 se puede observar que estos contaminantes
se encuentra en mayor concentracioacuten en la zona sur debido a que en esta aacuterea se
halla la mayor cantidad de vehiacuteculos (especialmente en el casco viejo y el sector de
la cancha) Otro hecho que aumenta la concentracioacuten de PM10 resulta ser la
actividad de las ladrilleras que se desarrolla en la zona sur del municipio de
Cochabamba
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 471
Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 473
Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
ata
Candel
aria
fibro
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Punct
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F lavo
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r
Physc
ia p
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Pyx in
e nub
ila
Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 471
Tabla 4 Promedio trimestral de datos de contaminacioacuten atmosfeacuterica y paraacutemetros meteoroloacutegicos para la eacutepoca huacutemeda
Parques
Contaminantes atmosfeacutericos
Datos meteoroloacutegicos
NO2
(gm3 aire)
O3
(gm3 aire)
PM10
(gm3 aire)
Humedad Relativa ()
Precipitacioacuten total (mm)
Temperatura media (degC)
Velocidad del viento (ms)
Temperatura miacutenima del mes maacutes friacuteo umlmuml (degC)
Amplitud teacutermica (degC)
Tunari 583 1750 3047 4827 1299 2033 257 06 170
Lincoln 1583 1895 3163 4813 1287 2037 263 08 169
Fidel Anze 2120 1807 3347 4803 1286 2037 247 06 170
Demetrio Canelas
2209 1737 3607 4657 1411 2193 203 11 168
Vial 2598 1687 3630 4793 132 2043 23 06 170
Ex Combatientes
3027 1560 3877 465 1414 2193 197 10 168
La Torre 2728 1487 4017 4697 1295 2173 22 02 171
Escuela 3398 1335 4370 4673 133 2177 187 01 172
Cementerio 3870 887 4997 5277 1221 206 187 -08 176
472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 473
Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
ata
Candel
aria
fibro
sa
Phae
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ia s
ciast
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Punct
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subru
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F lavo
punct
elia
flav
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r
Physc
ia p
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phylla
Pyx in
e nub
ila
Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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472middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Haciendo referencia a los paraacutemetros meteoroloacutegicos se puede observar en la
Tabla 4 que no se presentan diferencias muy significativas de los datos de
precipitacioacuten temperatura media y humedad relativa entre las zonas de monitoreo
debido a que el aacuterea de estudio o los puntos de muestreo no presentaron distancias
muy grandes para comparar diferencias de dichos datos Sin embargo se notaron
diferencias en la velocidad del viento donde vientos relativamente maacutes veloces se
dan en la zona norte del eje metropolitano lo cual puede explicar una buena
dispersioacuten de los contaminantes en esta zona Otro hecho importante de destacar
es la direccioacuten del viento que variacutea entre 180 a 135deg es decir que los vientos en
promedio tienen una direccioacuten Nor-Oeste transportando la contaminacioacuten hacia
Quillacollo
Respecto a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio umlmuml y la amplitud teacutermica
se pueden observar diferencias significativas entre los puntos de monitoreo Cabe
mencionar que ambos datos describen de mejor manera la inversioacuten teacutermica que se
da en el Valle Por lo tanto se puede comprobar que en la zona sur (zonas C y D) se
tienen menores temperaturas y por ende mayor grado de inversioacuten teacutermica dando
lugar a mayor contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se indicoacute en la metodologiacutea se calcularon tres ICA‟s diferentes basados
en las concentraciones de O3 NO2 y PM10 y sus valores liacutemite referenciales (medias
anuales) establecidos por la OMS (60 40 y 20 gm3 respectivamente) A
continuacioacuten se presentan los resultados obtenidos
Tabla 5 Promedio de los iacutendices de Calidad de Aire (ICArsquos) para la eacutepoca huacutemeda
PARQUES ICA1 (Norma boliviana)
ICA 2 ICA 3
Tunari 15233 4010 6536
Lincoln 15817 5827 7646
Fidel Anze 16733 6436 8347
Demetrio Canelas
18033 6587 8814
Vial 18150 6910 9149
Ex Combatientes
19383 7234 9849
La Torre 20083 6960 9792
Escuela 21850 7433 10857
Cementerio 24983 7024 12045
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 473
Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
ata
Candel
aria
fibro
sa
Phae
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Punct
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F lavo
punct
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flav
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r
Physc
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phylla
Pyx in
e nub
ila
Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 473
Como se puede observar en la Tabla 5 espacialmente los puntos de monitoreo
ubicados en la zona sur presentan valores maacutes elevados de ICA respecto a los
puntos que se encuentran maacutes al norte Este Iacutendice indica que valores elevados de
ICA denotan una calidad de aire menor y seguacuten la Normativa boliviana estos
valores variacutean desde condiciones insalubres para la poblacioacuten sensible a muy
insalubre (151-200 y 201-300 respectivamente)
35 Anaacutelisis de datos e interpretacioacuten
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizaron correlaciones simples de
Spearman entre el IPA con todas las variables estudiadas (contaminantes
atmosfeacutericos paraacutemetros meteoroloacutegicos e ICA‟s) A continuacioacuten se muestra una
tabla resumen de todas las correlaciones estadiacutesticas obtenidas
Tabla 6 Correlaciones estadiacutesticas entre el IPA vs paraacutemetros estudiados con un
nivel de confianza del 95
Correlaciones Prueba Rho P-value
Contaminantes
IPA vs NO2 -0933 0
IPA vs O3 0867 0002
IPA vs PM10 -095 0
Paraacutemetros meteoroloacutegicos
IPA vs Hum 0067 0865
IPA vs PrecTotal 0167 0668
IPA vs Temp -0412 0271
IPA vs Velviento 0767 0016
IPA vs Altura 0633 0067
IPA vs Amplitud Term -0681 0043
IPA vs Temp min del mes maacutes frio
0712 0031
ICAs
IPA vs ICA1 -095 0
IPA vs ICA2 -0867 0002
IPA vs ICA3 -0933 0
Como se observa en la Tabla 6 existen buenas correlaciones de los
contaminantes y el desarrollo de los liacutequenes la cual variacutea de 083 a 0967 con un P
lt 0005 Por una parte se tienen correlaciones negativas entre el IPA y los
contaminantes de NO2 y PM10 lo cual significa que a mayor concentracioacuten de estos
contaminantes menor es la calidad del aire respecto a los liacutequenes mientras que el
O3 presenta una correlacioacuten positiva indicando que a mayor concentracioacuten de este
contaminante existe un mayor desarrollo de las comunidades liqueacutenicas
conteniendo un principio erroacuteneo ya que seguacuten Pellegrini amp Bertuzzi (2014) la
474middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
comunidad liqueacutenica puede presentar una tolerancia a altas concentraciones de
ozono troposfeacuterico debido a que estos organismos contienen ciclos de hidratacioacuten-
deshidratacioacuten que liberan enzimas ante el estreacutes oxidativo de este contaminante
El NO2 tienen una alta influencia en el desarrollo de los liacutequenes debido a que
son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
ata
Candel
aria
fibro
sa
Phae
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ia s
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ra
Punct
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F lavo
punct
elia
flav
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r
Physc
ia p
achy
phylla
Pyx in
e nub
ila
Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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son fuertes catalizadores de la peroxidacioacuten de su membrana lipiacutedica causando un
dantildeo en la membrana celular (Conti amp Cecchetti 2001) Por otra parte Frietas amp
Costa (2011) sentildealan que el material particulado tiene una importante influencia
negativa en la distribucioacuten de liacutequenes en aacutereas urbanas ya que varios
contaminantes atmosfeacutericos pueden ser adsorbidos en su superficie especialmente
elementos traza metaacutelicos Esto podriacutea explicar la mayor correlacioacuten del PM10
promedio (Rho=-095 y P=0000) con la diversidad liqueacutenica ya que estos
organismos resultan ser buenos bioindicadores integrales de la calidad del aire es
decir que denotan el efecto global de los contaminantes atmosfeacutericos
Respecto a las correlaciones con los paraacutemetros meteoroloacutegicos podemos
observar en la Tabla 6 que existen correlaciones intermedias a buenas con la
velocidad del viento la altura amplitud teacutermica y temperatura miacutenima del mes maacutes
frio (m) en el periodo de estudio La razoacuten por la cual el viento y la altura
mostraron una buena correlacioacuten positiva con el IPA se debe a que la distribucioacuten
liqueacutenica se encuentra extensamente ligada a paraacutemetros geomorfoloacutegicos y
microclimaacuteticos que condicionan la contaminacioacuten
Se puede observar que existe una excelente correlacioacuten entre el IPA con todos
los ICA`s obtenidos es decir que el IPA nos ofrece una buena bioindicacioacuten de la
calidad del aire espacialmente Pero se puede observar que el Iacutendice de Pureza
Atmosfeacuterica presenta mayor correlacioacuten con el Iacutendice de Calidad del Aire 1
utilizado en la norma boliviana (Rho=095 y P=0000) esto se debe a que este
Iacutendice de Calidad de Aire estaacute basado en la concentracioacuten del contaminante
maacuteximo (en este caso el PM10) y como se explicoacute anteriormente este contaminante
tiene un efecto acumulativo por lo que es uno de los contaminantes que causa
mayores dantildeos tanto en los liacutequenes como en la salud de las personas
Para probar dichas correlaciones causales directas e indirectas se realizoacute un
umlPath Analysisuml el cual relaciona todas las correlaciones entre variables y da como
resultado una matriz indicando las influencias de las variables sobre el IPA En el
siguiente diagrama se puede observar los resultados obtenidos
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
ata
Candel
aria
fibro
sa
Phae
ophysc
ia s
ciast
ra
Punct
elia
subru
decta
F lavo
punct
elia
flav
entio
r
Physc
ia p
achy
phylla
Pyx in
e nub
ila
Candel
aria
conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 475
Figura 2 Diagrama de causalidad obtenida a traveacutes del umlPath Analysisrdquo
Como se puede observar en la Figura 2 se obtuvieron dos tipos de variables
las variables directas representadas por los cuadrados (NO2 y PM10) y variables
indirectas representadas por los ciacuterculos (O3 velocidad del viento y temperatura
miacutenima del mes maacutes frio) y el triaacutengulo (altura) Cabe mencionar que la altura es
una variable exoacutegena es decir que no recibe influencia de otras variables no
estudiadas Tambieacuten se puede ver que las flechas estaacuten representadas por un valor
numeacuterico indicando una mayor o menor dependencia y un signo que representa el
tipo de relacioacuten con la variable estudiada (IPA)
La Figura 2 prueba la relacioacuten directa que existe entre los contaminantes (NO2
y PM10) y el IPA mientras que el O3 no presentoacute una relacioacuten significativa en la
matriz y por lo tanto este contaminante no influye directamente sobre el desarrollo
de los liacutequenes Por otra parte variables como la velocidad del viento el ozono y la
temperatura miacutenima del mes maacutes frio presentan relaciones indirectas ya que estas
variables alteran la distribucioacuten de los contaminantes (NO2 y PM10) y por ende al
desarrollo de las comunidades liqueacutenicas Respecto a la altura se observa que esta
variable uacutenicamente influye a la temperatura miacutenima del mes maacutes frio y esto se
observa en su valor (+058) indicando que a menor altura se tiene menor IPA
reflejando el efecto de la inversioacuten teacutermica ya que a bajas temperaturas se da con
mayor intensidad este fenoacutemeno
Se realizoacute un anaacutelisis Cluster para determinar e identificar a las especies
sensibles y tolerantes a la contaminacioacuten global A continuacioacuten se presenta el
resultado del anaacutelisis de Cluster
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
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phthal
mus
Lepra
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Physc
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phylla
Pyx in
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ila
Candel
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conc
olor
000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
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pecCode=NLLEC4W020
476middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
Figura 3 Anaacutelisis Cluster para la identificacioacuten de especies de liacutequenes sensibles y
tolerantes a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
Como se observa en la Figura 3 se formaron dos conjuntos o grupos de
especies relacionados entre siacute (el Cluster Rojo y el Cluster Azul) Cabe mencionar
que el grupo azul representa a las especies tolerantes a la contaminacioacuten ya que
estas especies se presentaron con mayor frecuencia en los puntos de monitoreo
presentando una cobertura casi homogeacutenea en todo el eje metropolitano de la
ciudad de Cochabamba mientras que el grupo rojo representa a las especies
sensibles a la contaminacioacuten ya que presentaron una frecuencia reducida y su
presencia se vio limitada en algunos puntos de monitoreo
Como se puede ver en la figura anterior en cada Cluster se formaron dos
subgrupos seguacuten la similitud de datos Por lo tanto se clasificaron a las
comunidades liqueacutenicas de la siguiente manera umlComunidad tolerantes a la
contaminacioacutenuml conformada por C concolor P nubila y P pachyphylla umlComunidad
con tolerancia media a la contaminacioacutenuml formada por F flaventior P subrudecta y P
sciastra umlComunidad sensible a la contaminacioacutenuml encontraacutendose las especies de C
fibrosa P undulata y L ecorticata y la umlComunidad altamente sensible a la
contaminacioacutenuml conformada por H syncolla y T chrysophthalmus Cabe mencionar
que las uacuteltimas dos especies uacutenicamente se encontraron en la zona testigo es por
esto que al tener una presencia y frecuencia limitada ocupan en el uacuteltimo grupo
formado
Seguacuten Perlmutter (2010) especies como C concolor P pachyphylla F flaventior y
geacuteneros de Pyxine y Punctelia son especies de macroliacutequenes conocidas como
Hyp
erphy
scia
sync
olla
Telo
schis
tes c
hryso
phthal
mus
Lepra
ria e
corti
cata
Phys
cia
undul
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aria
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Candel
aria
conc
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000
3333
6667
1 0000
Sim
ilari
ty
Anaacutelisis Cluster
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 477
tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
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tolerantes a la contaminacioacuten Por lo tanto es normal que este tipo de geacuteneros yo
especies colonicen foroacutefitos ademaacutes de encontrarse en mayor abundancia en
ciudades contaminadas Por otra parte geacuteneros de Hyperphyscia Teloschistes y Lepraria
resultan ser especies sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica especialmente ante
concentraciones elevadas de SO2 (National Park Service 1983 Wisconcin Nature
2016) es por esta razoacuten que las especies de H syncolla y T chrysophthalmus solo se
encontraron en la eacutepoca huacutemeda especiacuteficamente en el punto de muestreo que no
presentoacute indicios de contaminacioacuten (Parque Tunari) En el estudio de Bardelaacutes
(2012) se demostroacute que las especies C fibrosa y P undulata entre otras especies
resultan ser sensibles a la contaminacioacuten atmosfeacuterica comprobando el resultado
anterior
Como se mencionoacute en la metodologiacutea se realizoacute una correlacioacuten de Spearman
de la cobertura promedio de cada especie con cada contaminante estudiado para
tener una idea de la sensibilidad o tolerancia especiacutefica de todas las especies con los
contaminantes estudiados
Se obtuvo como resultado que uacutenicamente tres especies de liacutequenes
presentaron correlaciones significativas (P-valuelt005) con el PM10 y NO2 La
especie Flavopunctelia flaventior presentoacute correlaciones negativas con ambos
contaminantes es decir que mayores concentraciones ocasionan una menor
cobertura de esta especie en los sitios de muestreo La especie Candelaria concolor
solo presentoacute correlacioacuten negativa con el NO2 (Rho=-067) esto podriacutea indicar que
el NO2 presenta un efecto sobre la cobertura de esta especie aunque fue
denominada tolerante En efecto C concolor y F flaventior si bien son especies
tolerantes a la contaminacioacuten global presentaron comportamientos en su
disminucioacuten de coberturas frente a estos contaminantes Por otra parte Candelaria
fibrosa presentoacute una correlacioacuten negativa con el PM10 (Rho=-084) siendo una
especie sensible a la contaminacioacuten global lo cual es coherente a los resultados
obtenidos anteriormente
Pasando al mapeo del IPA como se explicoacute en la metodologiacutea el nuacutemero de
rangos obtenidos se basoacute en la desviacioacuten estaacutendar de los datos obtenieacutendose 5
rangos de clasificacioacuten para la calidad del aire en ambas eacutepocas estudiadas
consiguieacutendose los siguientes mapas como resultados
Como se puede observar en la Figura 4 existe un descenso del aacuterea
correspondiente a umlMuy malauml calidad del aire entre el transcurso de la eacutepoca seca a
la eacutepoca huacutemeda mientras que hubo un aumento de las aacutereas de umlBuenauml y umlMuy
buenauml calidad del aire entre ambas eacutepocas Otro aspecto importante que se pudo
notar es la estabilizacioacuten de la contaminacioacuten atmosfeacuterica haciendo que las aacutereas de
calidad del aire sean aproximadamente homogeacuteneas entre siacute en la eacutepoca huacutemeda
Esto confirma el hecho de que tanto las condiciones climaacuteticas como el grado de
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
Referencias Bibliograacuteficas
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pecCode=NLLEC4W020
478middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
contaminacioacuten tienen influencia en el desarrollo de comunidades liqueacutenicas y por
ende en la calidad del aire
Figura 4 Mapas de calidad del aire respecto al IPA en el eje metropolitano del
municipio de Cercado en eacutepoca seca (izquierda) y en eacutepoca huacutemeda (derecha)
Algo importante de destacar que se puede observar en la figura anterior es la
alta disminucioacuten de la contaminacioacuten en las zonas geomorfoloacutegicas y
microclimaacuteticas ya que en la eacutepoca seca los niveles bajos de calidad del aire
ocupaban las zonas umlDuml umlCuml parte de la umlAuml y umlBuml mientras que en la eacutepoca
huacutemeda la baja calidad de aire se limitoacute a las zonas umlCuml y umlDuml En consecuencia las
zonas umlDuml y umlCuml resultan ser las aacutereas que presentan una menor calidad del aire en
ambas eacutepocas del antildeo lo cual se debe principalmente al elevado nivel de traacutefico
vehicular fuentes de aacuterea que se encuentran por estas zonas y las condiciones
climaacuteticas que no favorecen a la dispersioacuten de la contaminacioacuten
4 Conclusiones
A traveacutes de la zonificacioacuten se logroacute identificar cuatro zonas diferenciadas por
la geomorfologiacutea precipitacioacuten y temperatura miacutenima del mes maacutes frio Se vio que
el clima es un factor que condiciona directamente a la contaminacioacuten atmosfeacuterica
ACTA NOVA Vol 7 Nordm 4 septiembre 2016 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479
influyendo en su dispersioacuten y concentracioacuten respecto a la altura y la temperatura
miacutenima del mes maacutes frio (m)
Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
contaminantes atmosfeacutericos ya que la distribucioacuten liqueacutenica variacutea seguacuten las
concentraciones de contaminantes especiacuteficos
Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
normativa boliviana) es un buen paraacutemetro para medir las condiciones de calidad
del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
organismos vivos
A traveacutes del Iacutendice de Pureza Atmosfeacuterica (IPA) se comproboacute que los
liacutequenes son una buena herramienta para medir la calidad del aire integral ya que
son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
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Se logroacute comprobar que los liacutequenes se ven afectados directamente por
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Seguacuten el anaacutelisis Cluster se logroacute identificar cuatro comunidades de liacutequenes
diferenciadas por su sensibilidad a la contaminacioacuten atmosfeacuterica la umlcomunidad
toleranteuml conformada por las especies Candelaria concolor Pyxine nubila y Physcia
pachyphylla la umlcomunidad con tolerancia mediauml conformada por Flavopunctelia
flaventior Punctelia subrudecta y Phaeophyscia sciastra la umlcomunidad sensibleuml
conformada por Candelaria fibrosa Physcia undulata y Lepraria ecorticata y la
umlcomunidad altamente sensibleuml conformada por Teloschistes chrysophthalmus e
Hyperphyscia syncolla
Los anaacutelisis estadiacutesticos mostraron que los liacutequenes resultan ser tolerantes al
O3 mientras que tienen un efecto negativo a altas concentraciones de NO2 y PM10
A traveacutes de las correlaciones estadiacutesticas se vio que Flavopunctelia flaventior resulta ser
una especie algo sensible a altas concentraciones de PM10 y NO2 mientras que
Candelaria concolor es sensible al NO2 y Candelaria fibrosa a elevadas concentraciones
de PM10
Se obtuvo como resultado que el Iacutendice de Calidad del Aire 1 (utilizado por la
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del aire ya que el PM10 presenta un efecto integrado o acumulativo sobre los
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son afectados directamente por la contaminacioacuten presentando variaciones en su
distribucioacuten Se verifico que la zona sur resulta ser un aacuterea con mayor
contaminacioacuten respecto a la zona norte sobre todo por el efecto del a la inversioacuten
teacutermica que se presenta en el valle de Cochabamba
5 Agradecimientos
Por toda la ayuda incondicional y siempre de buena fe se agradece al Dr
Eduardo Morales curador del Herbario Criptogaacutemico de la Universidad Catoacutelica
Boliviana por la identificacioacuten de geacutenero y especies de liacutequenes recolectados para
este estudio ademaacutes de todos los consejos brindados para iniciar este trabajo de
investigacioacuten Por otra parte se agradece al PhD Paolo Giordani de Italia
reconocido liquenoacutelogo a nivel mundial por su buena disposicioacuten para guiar y
recomendar muchos aspectos teoacutericos y praacutecticos para este artiacuteculo Por uacuteltimo se
480middot Gonzales N et al Aplicabilidad de liacutequenes bioindicadores como herramienta de monitoreohellip
agradece al Dr Melicio Siles y a la Mgr Estela Herbas por su buena disposicioacuten en
el apoyo de la parte estadiacutestica
Referencias Bibliograacuteficas
[1] Alcazar F (2013) El meacutetodo fitosocioloacutegico Murcia
[2] Anze R (2007) Bioindicadores en la deteccion de la contaminacion
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