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i

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS,

PETRÓLEOS Y AMBIENTAL

DIRECCIÓN DE POSGRADO

Análisis de la incidencia antrópica en el humedal abras de

mantequilla, del cantón Vinces provincia de Los Ríos, mediante la

generación de índices bióticos

Proyecto de investigación presentado previo a la obtención del

grado de:

Magister en Calidad, Seguridad y Ambiente

AUTOR: Aida Zulay Rosas Espinoza

TUTOR: MSc. Félix Daniel Andueza Leal

Agosto, 2018

ii

DERECHOS DE AUTOR

Yo, Aida Zulay Rosas Espinoza, en calidad de autor y titular de los derechos morales y

patrimoniales de la tesis de grado: “Análisis de la incidencia antrópica en el humedal abras

de mantequilla, del cantón Vinces provincia de Los Ríos, mediante la generación de índices

bióticos”, de conformidad con el Art. 114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA

SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E INNOVACIÓN, concedemos a

favor de la Universidad Central del Ecuador, una licencia gratuita, intransferible y no

exclusiva para el uso no comercial de la obra, con fines estrictamente académicos.

Conservamos a mi favor todos los derechos de autor sobre la obra, establecidos en la norma

citada.

Así mismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la

digitalización y publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de

conformidad a lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

La autora declara que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma

de expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por

cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad

de toda responsabilidad.

Firma: _______________________________

Aida Zulay Rosas Espinoza

CC. 1205115957

Dirección electrónica: [email protected]

iii

INFORME DE APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de tutor de tesis de maestría, presentado por AIDA ZULAY ROSAS

ESPINOZA para optar por el título de magister en Calidad, Seguridad y Ambiente; cuyo

título es: ANÁLISIS DE LA INCIDENCIA ANTRÓPICA EN EL HUMEDAL ABRAS

DE MANTEQUILLA, DEL CANTÓN VINCES PROVINCIA DE LOS RÍOS,

MEDIANTE LA GENERACIÓN DE ÍNDICES BIÓTICOS, considero que dicho trabajo

reúne los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la presentación pública y

evaluación por parte del jurado examinador que se designe.

En la Ciudad de Quito, a los 17 días del mes de mayo de 2018.

__________________________________

MSc. Félix Daniel Andueza Leal

DOCENTE - TUTOR

CC. 081766024

iv

DEDICATORIA

Dedico todo este esfuerzo a Dios por haberme dado la paciencia, sabiduría, las fuerzas y

fe de seguir adelante para poder concluir con este objetivo.

A mis padres Juan Rosas y Vilma Espinoza, porque son las personas que admiro,

respeto, gracias por su apoyo incondicional y por estar junto a mí hasta el final. Los amos

Padres míos.

A mi esposo Javier, por tus consejos y por apoyarme todos los días para culminar con el

objetivo propuesto.

A mi hijo Javier, porque eres mi luz y me das las fuerzas de salir adelante, gracias por

las sonrisas que me regalas, por tus caricias y tu amor incondicional. Te amo bebito.

A mis hermanos Juan y Steven, a mis sobrinos Ibethsita y Juanito por su cariño, gracias

por compartir juntos grandes momentos.

v

AGRADECIMIENTOS

Al Dr. Jorge Daniel Ortiz Herrera, Sub Decano de la FIGEMPA, Universidad Central del

Ecuador por apoyarnos en la culminación del proceso de la maestría.

Al MSc. César Augusto Chávez Orozco, Docente, Universidad Central del Ecuador, por

apoyarnos en la culminación de los procesos de la maestría.

Al Mgs. Pedro Suatunce gracias por dedicarme su tiempo y por apoyarme en la

culminación de los procesos de la maestría.

A mi tutor Dr. Félix Andueza gracias por dedicarme su tiempo.

A la Secretaría del Agua y a Celec EP Termopichincha quienes me han orientado,

apoyado y colaborado en la elaboración en este proyecto de investigación.

A la Dra. Zoila Novillo Directora de Gestión de Calidad del Agua de la Secretaría del

Agua por su apoyo incondicional y brindarme su amistad.

Al Mgs. Vladimir Carvajal, gracias por guiarme en la elaboración, revisión y desarrollo

del proyecto de investigación, por dedicarme su tiempo y por brindarme su amistad.

Gracias por su apoyo Margarita N., Fred L., Ramiro R., Roberto L., Gabriela C., Gabriela

A., Adriana A., Mayra B., Remington P., Marco Y., y Jonathan P.

A mis compañeras de clases Laura Acosta y Alicia Monge por seguir juntas en este

objetivo y gracias por la amistad que hemos creado.

A mis compañeros de trabajo por sus consejos y motivación para culminar con mi

objetivo propuesto.

vi

ÍNDICE

Págs.

DERECHOS DE AUTOR ..................................................................................................... ii

INFORME DE APROBACIÓN DEL TUTOR .................................................................... iii

AGRADECIMIENTOS ......................................................................................................... v

ÍNDICE ................................................................................................................................. vi

ÍNDICE DE TABLAS .......................................................................................................... xi

ÍNDICE DE MAPAS .......................................................................................................... xii

ÍNDICE DE FIGURAS ...................................................................................................... xiii

ÍNDICE DE ANEXOS ...................................................................................................... xvii

SIGLAS ............................................................................................................................... xx

TÍTULO: Análisis de la incidencia antrópica en el humedal abras de mantequilla, del cantón

Vinces provincia de Los Ríos, mediante la generación de índices bióticos. ...................... xxi

RESUMEN ......................................................................................................................... xxi

TITLE: Analysis of the incidence human in the wetlands of butter, of the canton Vinces

Province of the rivers, by generating biotic indices. ........................................................ xxiii

ABSTRACT ..................................................................................................................... xxiii

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 1

CAPÍTULO I ......................................................................................................................... 3

1.1. Planteamiento del problema ................................................................................ 3

1.2. Objetivos ............................................................................................................. 4

1.2.1. Objetivo general…………………………………………………………... 4

1.2.2. Objetivos específicos……………………………………………………… 4

1.3. Hipótesis .............................................................................................................. 5

1.3.1. Hipótesis nula……………………………………………………………... 5

1.3.2. Hipótesis alternativa………………………………………………………. 5

1.4. Justificación ......................................................................................................... 5

CAPÍTULO II ........................................................................................................................ 7

2. Marco teórico ...................................................................................................... 7

2.1. Antecedentes ....................................................................................................... 7

2.2. Cuencas hidrográficas ......................................................................................... 8

2.3. Ecosistemas acuáticos ....................................................................................... 10

2.3.1. Lóticos……………………………………………………………………10

vii

2.3.2. Lénticos………………………………………………………………….. 10

2.4. Servicios de los humedales relacionados con los recursos hídricos.................. 11

2.5. Usos del suelo.................................................................................................... 12

2.5.1. Cultivo de maíz duro……………………………………………………...13

2.5.2. Cultivo de banano…………………………………………………………13

2.5.3. Cultivo de arroz…………………………………………………………...13

2.5.4. Cobertura vegetal natural…………………………………………………14

2.6. Cobertura del suelo y uso del suelo ................................................................... 16

2.6.1. Cobertura vegetal natural…………………………………………………16

2.6.2. Uso del suelo……………………………………………………………...16

2.7. Herramientas para el estudio de la cobertura de la tierra .................................. 17

2.7.1. Teledetección……………………………………………………………..17

2.7.2. Imágenes satelitales……………………………………………………….18

2.7.3. Landsat……………………………………………………………………18

2.7.4. Sistemas de información geográfica………………………………………19

2.7.5. Software ENVI……………………………………………………………19

2.7.6. Sistemas de clasificación de la cobertura de la tierra……………………..20

2.8. Calidad del agua ................................................................................................ 20

2.8.1. Fuentes de contaminación de agua………………………………………..20

2.8.2. Importancia ambiental de parámetros indicadores de afectación del recurso

hídrico…………………………………………………………………….21

2.9. Biota acuática .................................................................................................... 22

2.9.1. Plantas acuáticas………………………………………………………….23

2.9.2. Peces……………………………………………………………………...23

2.9.3. Macroinvertebrados acuáticos…………………………………………….24

2.10. Indicadores de calidad del agua ........................................................................ 25

2.10.1. Indicadores bióticos de calidad del agua superficial……………………....25

2.10.2. Principales órdenes de macroinvertebrados acuáticos en el humedal Abras

de Mantequilla…………………………………………………………….26

2.10.3. Índices bióticos…………………………………………………………...29

3. Marco legal ....................................................................................................... 30

3.1. Constitución de la República del Ecuador ........................................................ 30

3.2. Ley de Gestión Ambiental Codificación ........................................................... 31

3.3. Ley de Prevención y Control de la Contaminación Ambiental ......................... 31

3.4. Ley Orgánica de Recursos Hídricos, Usos y Aprovechamiento del Agua........ 32

viii

3.5. Ley Orgánica de Salud ...................................................................................... 32

3.6. Libro IV Texto Unificado de Legislación Secundaria del Ministerio del

Ambiente........................................................................................................... 32

3.7. Ley Forestal y de Conservación de Áreas Naturales y Vida Silvestre .............. 32

CAPÍTULO III .................................................................................................................... 33

3. Marco metodológico ......................................................................................... 33

3.1. Tipo de investigación ........................................................................................ 33

3.2. Delimitación espacio – temporal ....................................................................... 33

3.3. Diseño de investigación .................................................................................... 33

3.4. Criterios de selección ........................................................................................ 33

3.4.1. Inclusión…………………………………………………………………..33

3.4.2. Exclusión…………………………………………………………………34

3.4.3. Eliminación……………………………………………………………….34

3.4.4. Consideraciones éticas……………………………………………………34

3.5. Instrumentos ...................................................................................................... 34

3.5.1. Material de campo………………………………………………………...34

3.5.2. Equipos de campo………………………………………………………...35

3.5.3. Material de laboratorio……………………………………………………35

3.5.4. Material de oficina………………………………………………………...36

3.6. Método de investigación ................................................................................... 36

3.7. Procedimiento.................................................................................................... 36

3.7.1. Cuantificación y caracterización de los cambios de uso del suelo………..36

3.7.2. Caracterización de los parámetros físico – químicos de la calidad del agua

superficial…………………………………………………………………38

3.7.3. Determinación de la calidad del agua del humedal Abras de Mantequilla a

través de indicadores bióticos basados en macroinvertebrados

acuáticos…………………………………………………………………..45

3.7.4. Análisis estadístico para los resultados obtenidos de los parámetros físicos –

químicos del agua superficial……………..................................................47

3.7.5. Índice biótico simple con base a los resultados de uso del suelo, parámetros

físico – químicos y calidad biótica del agua

superficial…………………........................................................................48

3.7.6. Índice Biótico Simple para diagnosticar la calidad del agua superficial del

humedal Abras de Mantequilla……………………………………………49

CAPÍTULO IV .................................................................................................................... 50

4. Resultados ......................................................................................................... 50

ix

4.1. Cuantificación y caracterización de los cambios de uso del suelo en un período

de 20 años en el humedal Abras de Mantequilla .............................................. 50

4.2. Caracterización físico - química la calidad del agua superficial del humedal

Abras de Mantequilla ........................................................................................ 50

4.2.1. pH…………………………………………………………………………51

4.2.2. Oxígeno Disuelto…………………………………………………………51

4.2.3. Nitritos……………………………………………………………………52

4.2.4. Hierro……………………………………………………………………..53

4.2.5. Alcalinidad………………………………………………………………..53

4.2.6. Fosfato……………………………………………………………………54

4.2.7. Turbidez…………………………………………………………………..55

4.2.8. Temperatura………………………………………………………………55

4.2.9. Conductividad…………………………………………………………….56

4.3. Determinación de la calidad del agua superficial del humedal Abras de

Mantequilla mediante macroinvertebrados acuáticos ....................................... 56

4.3.1. Estructura y composición de los macroinvertebrados acuáticos ....................... 56

4.3.2. Riqueza…………………………………………………………………...56

4.3.3. Abundancia……………………………………………………………….57

4.3.4. Similitud de familias de macroinvertebrados acuáticos del humedal Abras

de Mantequilla…………………………………………………………….63

4.3.5. Aplicación del índice biótico BMWP/Col ........................................................ 64

4.3.6. Aplicación de los índices de Shannon – Weaver y Simpson……………..69

4.3.7. Medición del caudal………………………………………………………70

4.4. Análisis de varianza (ANOVA) ........................................................................ 71

4.5. Análisis de componentes principales para las variables uso del suelo, físico-

químicos y de calidad biótica del agua mediante el análisis de componentes

principales ......................................................................................................... 73

4.6. Calidad del agua superficial del humedal Abras de Mantequilla mediante

indicadores bióticos simple generado ............................................................... 75

CAPÍTULO V ..................................................................................................................... 79

4. Discusión .......................................................................................................... 79

4.1. Cambio de uso del suelo.................................................................................... 79

4.2. Parámetros físico – químicos del agua superficial ............................................ 79

4.3. Calidad del agua a través de indicadores biológicos basaos en

macroinvertebrados acuáticos ........................................................................... 81

4.4. Relación entre las variables de usos del suelo, parámetros físico –químicos y

calidad biótica del agua superficial................................................................... 84

x

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................... 85

6.1. Conclusiones ..................................................................................................... 85

6.2. Recomendaciones .............................................................................................. 86

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA ..................................................................................... 87

ANEXOS ........................................................................................................................... 102

xi

ÍNDICE DE TABLAS

Págs.

Tabla 1. Situación actual de los recursos naturales ........................................................ 15

Tabla 2. Tipos de uso de suelo ........................................................................................ 17

Tabla 3. Parámetros físico – químicos del agua superficial y métodos de análisis

empleados ............................................................................................................................ 38

Tabla 4. Modelo de etiqueta para muestras de agua ....................................................... 38

Tabla 5. Localización de los puntos de monitoreo ......................................................... 39

Tabla 6. Características de los puntos de monitoreo ...................................................... 39

Tabla 7. Clasificación de la calidad del agua según BMWP/Col .................................. 47

Tabla 8. Clasificación y rangos de la calidad del agua de acuerdo al Índice Biótico Simple

para el humedal Abras de Mantequilla ................................................................................ 49

Tabla 9. Riqueza de macroinvertebrados acuáticos en los puntos de monitoreo ........... 57

Tabla 10. Caudal por puntos de muestreo del humedal Abras de Mantequilla .............. 71

Tabla 11. Análisis de Varianza (ANOVA) de los resultados obtenidos de los parámetros

físicos – químicos y caudal del agua superficial ................................................................. 72

Tabla 12. Puntaje del Índice Biótico Simple para el humedal Abras de Mantequilla ... 78

xii

ÍNDICE DE MAPAS

Págs.

Mapa 1. Unidades de cálculo en cada DH (596) .............................................................. 9

xiii

ÍNDICE DE FIGURAS

Págs.

Figura 1. Macroinvertebrados representantes del bentos en un ecosistema acuático .... 25

Figura 2. Punto de monitoreo P1: Ventanas .................................................................. 40

Figura 3. Punto de monitoreo P2: Puebloviejo .............................................................. 41

Figura 4. Punto de monitoreo P3: Isla Bejucal .............................................................. 42

Figura 5. Punto de monitoreo P4: Vinces ...................................................................... 42

Figura 6. Punto de monitoreo P5: El Recuerdo ............................................................. 43

Figura 7. Método de muestreo utilizando sustratos artificiales ..................................... 45

Figura 8. Valoración de pH en el agua del humedal Abras de Mantequilla ................. 51

Figura 9. Concentración de oxígeno disuelto en el humedal Abras de Mantequilla ..... 52

Figura 10. Concentración de nitritos en el humedal Abras de Mantequilla .................. 52

Figura 11. Concentración de hierro en el agua del humedal Abras de Mantequilla ...... 53

Figura 12. Concentración de alcalinidad en el agua del humedal Abras de Mantequilla

............................................................................................................................................. 54

Figura 13. Concentración de fosfato en el agua del humedal Abras de Mantequilla .... 54

Figura 14. Concentración de turbidez en el agua del humedal Abras de Mantequilla .. 55

Figura 15. Temperatura en el agua del humedal Abras de Mantequilla ........................ 55

Figura 16. Concentración de conductividad en el agua del humedal Abras de Mantequilla

............................................................................................................................................. 56

Figura 17. Abundancia de macroinvertebrados acuáticos a nivel de familia ................ 58

xiv

Figura 18. Abundancia de macroinvertebrados acuáticos a nivel de familia, P1: Ventanas

............................................................................................................................................. 59

Figura 19. Abundancia de macroinvertebrados acuáticos a nivel de familia, P2:

Puebloviejo .......................................................................................................................... 60

Figura 20. Abundancia de macroinvertebrados acuáticos a nivel de familia, P3: Isla

Bejucal ................................................................................................................................. 61

Figura 21. Abundancia de macroinvertebrados acuáticos a nivel de familia, P4: Vinces

............................................................................................................................................. 62

Figura 22. Abundancia de macroinvertebrados acuáticos a nivel de familia, P5: El

Recuerdo .............................................................................................................................. 63

Figura 23. Similitud en la composición de familias de macroinvertebrados acuáticos en

el humedal Abras de Mantequilla ........................................................................................ 64

Figura 24. Macroinvertebrados acuáticos en el humedal Abras de Mantequilla en el P1:

Ventanas .............................................................................................................................. 65


Puebloviejo .......................................................................................................................... 66


Isla Bejucal .......................................................................................................................... 67


Vinces .................................................................................................................................. 68


El Recuerdo ......................................................................................................................... 69

Figura 29. Resultados de la aplicación de los índices de diversidad de Shannon ......... 70

Figura 30. Análisis de componentes principales para las variables uso del suelo,

parámetros físico - químicos y calidad biótica del agua superficial en el mes de octubre de

2017 ..................................................................................................................................... 73

xv


parámetros físico - químicos y calidad biótica del agua superficial en el mes de noviembre

de 2017 ................................................................................................................................ 74


parámetros físico - químicos y calidad biótica del agua superficial en el mes de diciembre de

2017 ..................................................................................................................................... 75

Figura 33. Relación de los valores del Índice Biótico Simple en el humedal Abras de

Mantequilla, componente 1 y 2 ........................................................................................... 76


Mantequilla, componente 3 ................................................................................................. 77

Figura 35. Humedal Abras de Mantequilla .................................................................. 126

Figura 36. Principales cultivos en el humedal Abras de Mantequilla ......................... 126

Figura 37. Ubicación del sustrato artificial .................................................................. 126

Figura 38. Cuenca Abras de Mantequilla .................................................................... 126

Figura 39. Aforo caudal ............................................................................................... 127

Figura 40. Recolección de macroinvertebrados .......................................................... 127

Figura 41. Medición de parámetros in situ .................................................................. 127

Figura 42. Preservación de macroinvertebrados .......................................................... 127

Figura 43. Orden: Coleoptera; familia: Elmidae ......................................................... 128

Figura 44. Orden: Tricoptera; familia: Hydropsychidae ............................................. 128

Figura 45. Orden: Ephemeroptera; familia: Caenidae ................................................ 128

Figura 46. Orden: Diptera; familia: Chironomidae ..................................................... 128

Figura 47. Orden: Bivalvia; familia: Corbiculidae ...................................................... 128

xvi

Figura 48. Orden: Odonata; familia: Calopterygidae .................................................. 128

Figura 49. Orden: Gastropoda; familia: Thiaridae ..................................................... 129

Figura 50. Orden: Hemiptera; familia: Belostomatidae .............................................. 129

Figura 51. Orden: Ephemeroptera; familia: Baetidae .................................................. 129

Figura 52. Orden: Coleoptera; familia: Hydrophilidae ............................................... 129

Figura 53. Orden: Hemiptera; familia: Gerridae ........................................................ 129

Figura 54. Orden: Hemiptera; familia: Naucoridae ..................................................... 129

Figura 55. Orden: Gastropoda; familia: Physidae ....................................................... 130

Figura 56. Orden: Odonata; familia: Aeshnidae .......................................................... 130

Figura 57. Orden: Diptera; familia: Culicidae ............................................................. 130

xvii

ÍNDICE DE ANEXOS

Anexo 1. Ubicación del humedal Abras de Mantequilla .............................................. 102

Anexo 2. Ubicación de los puntos de muestreo ............................................................ 103

Anexo 3. Aceptación y otorgación del permiso para realizar la investigación ............ 104

Anexo 4. Asignación de puntajes a familias identificadas para el índice BMWP/Col . 105

Anexo 5. Mapa de pendientes del humedal Abras de Mantequilla .............................. 106

Anexo 6. Cultivos del humedal Abras de Mantequilla ................................................. 107

Anexo 7. Mapa de uso y cobertura del humedal Abras de Mantequilla ....................... 108

Anexo 8. Análisis multitemporal del humedal Abras de Mantequilla en el periodo de 20

años (1996 – 2016) ............................................................................................................ 109

Anexo 9. Cambio en la cobertura vegetal del humedal Abras de Mantequilla en el periodo

de 20 años (1996 – 2016) .................................................................................................. 110

Anexo 10. Total de riqueza y abundancia en familias identificadas en el humedal Abras

de Mantequilla ................................................................................................................... 111

Anexo 11. Abundancia de macroinvertebrados acuáticos identificados en el humedal

Abras de Mantequilla por puntos de monitoreo en el P1: Ventanas ................................. 112


Abras de Mantequilla por puntos de monitoreo en el P2: Puebloviejo ............................. 112


Abras de Mantequilla por puntos de monitoreo en el P3: Isla Bejucal ............................. 112


Abras de Mantequilla por puntos de monitoreo en el P4: Vinces ..................................... 113


Abras de Mantequilla por puntos de monitoreo en el P5: El Recuerdo ............................ 113

xviii

Anexo 16. Índice del BMWP/Col aplicado en el P1: Ventanas ................................... 114

Anexo 17. Índice del BMWP/Col aplicado en el P2: Puebloviejo ............................... 115

Anexo 18. Índice del BMWP/Col aplicado en el P3: Isla Bejucal ............................... 116

Anexo 19. Índice del BMWP/Col aplicado en el P4: Vinces ....................................... 117

Anexo 20. Índice del BMWP/Col aplicado en el P5: El Recuerdo .............................. 118

Anexo 21. Componente 1 de la relación de uso del suelo, parámetros físico – químicos y

calidad biótica del agua superficial en el mes de octubre de 2017 .................................... 119





Anexo 24. Componente 1 de la relación de uso del suelo, parámetros físico – químicos

y calidad biótica del agua superficial en el mes de noviembre de 2017 ............................ 120


calidad biótica del agua superficial en el mes de noviembre de 2017 ............................... 121


calidad biótica del agua superficial en el mes de noviembre de 2017 ............................... 121


calidad biótica del agua superficial en el mes de diciembre de 2017 ................................ 122





Anexo 30. Valores del Índice Biótico Simple generado para los puntos de monitoreo

seleccionados ..................................................................................................................... 124

xix

Anexo 31. Índice Biótico Simple generado por punto de muestreo y por mes de monitoreo

........................................................................................................................................... 125

Anexo 32. Registro fotográfico .................................................................................... 126

xx

SIGLAS

ACP Análisis por Componentes Principales

BMWP Biological Monitoring Working Party

CELEC EP Corporación Eléctrica Empresa Electrica

CICA Comité Interinstitucional de Calidad del Agua

CISPDR Changjiang Institute of Survey Planning Design and Research

Col Colombia

ENCA Estrategia Nacional de Calidad del Agua

ETM Enchanced Thematic Mapper

GPS Sistema de Posicionamiento Global

INEN Instituto Ecuatoriano de Normalización

ND Números Digitales

NTE Norma Técnica Ecuatoriana

pH Potencial de hidrógeno

SIG Sistema de Información Geográfica

USGS Servicio Geológico de los Estados Unidos

UTM Universal Transverse Mercator

xxi

TÍTULO: Análisis de la incidencia antrópica en el humedal abras de mantequilla, del

cantón Vinces provincia de Los Ríos, mediante la generación de índices bióticos.

Autor: Aida Zulay Rosas Espinoza

Tutor: MSc. Félix Daniel Andueza Leal

RESUMEN

El presente estudio se realizó durante los meses de octubre a diciembre de 2017 mismas,

que tuvo como objetivo analizar la incidencia antrópica en el humedal Abras de Mantequilla,

del cantón Vinces provincia de Los Ríos mediante la generación de índices bióticos.

Utilizando macroinvertebrados acuáticos como indicadores biológicos complementados con

parámetros físico – químicos básicos del agua; también se recopiló imágenes satelitales

Landsat 8, disponibles para el área de estudio, se seleccionó cuatro imágenes de los años

1996, 1998, 2015 y 2016 para realizar un análisis multitemporal apoyándose del programa

ENVI, a fin de verificar el cambio de uso de suelo en un período de 20 años.

Se establecieron cinco puntos de monitoreo en el humedal Abras de Mantequilla, los

cuales fueron seleccionados considerando distintos grados de intervención y accesibilidad al

lugar, se recolectaron muestras de macroinvertebrados acuáticos con la ayuda del método de

sustrato artificial y la red D-net; identificando hasta el nivel taxonómico de familia y se

registró una composición faunística formada por 13 familias y 1255 macroinvertebrados

acuáticos.

Se utilizaron 16 métricas para generar el índice biótico simple, estas métricas

respondieron de manera significativa al gradiente de perturbación, el índice diferenció los

puntos de monitoreo de referencia de los perturbados y mostró una relación entre variables

de uso del suelo, parámetros físico – químicos y calidad biótica del agua superficial. La

generación del índice se puede usar como herramienta de biomonitoreo para evaluar la

biodiversidad de acuática del humedal Abras de Mantequilla.

El análisis por componentes principales evidenció que la alcalinidad, oxígeno disuelto y

caudal tienen la mayor variabilidad (46,92 %), seguido por la diversidad de Shannon y el

xxii

uso del suelo (27,44 %), y con el 13,02 % la abundancia de especies contribuye a la

variabilidad.

PALABRAS CLAVE: HUMEDAL ABRAS DE MANTEQUILLA,

MACROINVERTEBRADOS ACUÁTICOS, ÍNDICE BIÓTICO SIMPLE, CALIDAD

DEL AGUA SUPERFICIAL, VARIABLES FÍSICO – QUÍMICAS Y CAMBIOS USO

DEL SUELO.

xxiii

TITLE: Analysis of the incidence human in the wetlands of butter, of the canton Vinces

Province of the rivers, by generating biotic indices.

Author: Aida Zulay Rosas Espinoza

Tutor: MSc. Félix Daniel Andueza Leal

ABSTRACT

The present study was conducted during the months of October to December 2017, which

aimed to analyze the anthropic incidence in the Abras de Mantequilla wetland, in the

province of Los Ríos Vinces canton, through the generation of biotic indices. Using aquatic

macroinvertebrates as biological indicators complemented with basic physicochemical

parameters of water; Landsat 8 satellite images, available for the study area, were also

collected, four images from 1996, 1998, 2015 and 2016 were selected to carry out a

multitemporal analysis based on the ENVI program, in order to verify the change in land use

in a period of 20 years.

Five monitoring points were established in the Abras de Mantequilla wetland, which were

selected considering different degrees of intervention and accessibility to the site, aquatic

macroinvertebrate samples were collected with the help of the artificial substrate method and

the D-net network; identifying up to the taxonomic level of the family and recording a faunal

composition formed by 13 families and 1255 aquatic macroinvertebrates.

16 metrics were used to generate the simple biotic index, these metrics responded

significantly to the perturbation gradient, the index differentiated the reference monitoring

points of the perturbed ones and showed a relation between land use variables, physical -

chemical parameters and biotic quality of surface water. The generation of the index can be

used as a biomonitoring tool to evaluate the aquatic biodiversity of the Abras de Mantequilla

wetland.

xxiv

The analysis by main components showed that alkalinity, dissolved oxygen and flow have

the greatest variability (46.92%), followed by Shannon diversity and land use (27.44%), and

with 13.02% the abundance of species contributes to the variability.

KEY WORDS: ABRAS DE MANTEQUILLA WETLAND, AQUATIC

MACROINVERTEBRATES, SIMPLE BIOTIC INDEX, SURFACE WATER QUALITY,

PHYSICO - CHEMICAL VARIABLES AND LAND USE CHANGES.

1

INTRODUCCIÓN

El cambio de la cobertura vegetal natural es una actividad que ha implicado la

modificación de uso del suelo en diferentes escalas espacios temporales (Nájera, y col.;

2010). El aumento indiscriminado y desorganizado de asentamientos humanos, industrias

de elaboración de productos, agricultura, ganadería, silvicultura y pesca (INEC, 2012),

son acciones en las cuales el ser humano realiza sus actividades diarias alterando el uso

del suelo, paisajes y ciclo hidrológico (Farley, y col.; 2012), provocando cambios en las

comunidades faunísticas y cubierta vegetal ribereña, disminución del caudal en las

cuencas hidrográficas a nivel mundial (Carvajal, 2016), así como aumento de temperatura

y precipitación, degradación de suelos, destrucción de la capa de ozono, pérdida de la

biodiversidad, en los ecosistemas terrestres y acuáticos (Masís y Vargas, 2014).

Por esta razón, los residuos de contaminantes provocan afectaciones a la calidad físico

– química, microbiológica y biológica del agua superficial (CICA, 2016) provocando

alteración en la estructura y composición de los macroinvertebrados acuáticos, en donde

la subsistencia depende de la estructura y características del cauce (Carvajal, 2016). Las

dinámicas de cambio de uso del suelo se evalúan a través del análisis multitemporal,

mediante la comparación de las coberturas interpretadas en dos imágenes de satélite de

un mismo lugar en diferentes fechas (Chuvieco, 2002, citado por TerrAnálisis, 2017), es

utilizada para detectar la disminución de la cobertura vegetal natural ocasionado por

actividades antrópicas o cambios climáticos, logrando evidenciar alto grado de alteración

paisajística (Conservacy, 2009), se emplea técnicas de percepción remota de sistemas de

información geográfica (SIG) para determinar de forma automatizada los diversos

cambios ocurridos en la cobertura y uso del suelo principalmente cuando la degradación

de los ecosistemas terrestres o acuáticos es afectada por el desarrollo urbano, por la

alteración de la cobertura del suelo e introducción de especies exóticas (Guzmán, y col.;

2011).

En el Ecuador instituciones gubernamentales y no gubernamentales, han iniciado

investigaciones relacionados con el estado actual de los diferentes ecosistemas a nivel

nacional y sus principales fuentes de degradación, con el objeto de implementar la

Estrategia Nacional Calidad del Agua a través de planes de acción aplicables desde los

diferentes niveles de gobierno, enfocadas al cuidado y manejo sustentable de los recursos

naturales, tomando en consideración los posibles escenarios a futuro (CICA, 2016), para

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complementar la evaluación de la calidad del agua con análisis físico – químicos y

microbiológicos, en la actualidad se han desarrollado metodologías para determinar la

calidad del agua utilizando indicadores biológicos con macroinvertebrados acuáticos

(Carvajal, 2016), mediante la colección de las comunidades y generación de índices.

Según la FAO (2012), como el conservar la diversidad biológica para la alimentación y

agricultura, así como su manejo sustentable son necesarios para proporcionar alimentos,

mejorar la situación económica, social y ambiental de las personas, por tanto, los

esfuerzos para proteger los ecosistemas se centran en el manejo sostenible de la tierra, de

modo que se puedan desarrollar actividades productivas reduciendo al mínimo el impacto

sobre los recursos naturales.

Vista la problemática actual, la generación de índices bióticos simples están

compuestos por métricas normalizadas que responden frente a las perturbaciones

antropogénicas, por esta razón, se realizó el análisis de la incidencia antrópica en el

humedal Abras de Mantequilla, del cantón Vinces provincia de Los Ríos, mediante la

generación de índices bióticos simple, con la finalidad de obtener información biológica

que favorezcan el planeamiento y administración racional del espacio, toma de decisiones

en políticas sobre la sustentabilidad de los recursos naturales en la zona objeto de estudio.

3

CAPÍTULO I

1.1. Planteamiento del problema

Asegurar la disponibilidad del agua superficial, así como garantizar su calidad es

primordial para el desarrollo económico del país, el manejo adecuado de este es

fundamental para el desarrollo sostenible (Secretaría de Medio Ambiente y Recursos

Naturales, 2014). El Ecuador posee una red hidrográfica con numerosas cuencas,

subcuencas y microcuencas que se originan de los relieves andinos y desembocan en dos

vertientes hidrográficas el Amazonas y Pacífico (CISPDR, 2015); los bosques, así como

áreas naturales cumplen una función muy importante en el mantenimiento de los procesos

naturales, como el ciclo hidrológico y ciclo de carbono, por lo tanto, el mantenimiento y

conservación de este recurso es fundamental para reducir las Emisiones causadas por la

Deforestación y la Degradación de los Bosques (REDD+).

La problemática del avance de la frontera agrícola, radica en el deterioro de los

ecosistemas y su variación producto de la introducción de especies extrañas y la

consecuente alteración de los ciclos naturales; en Ecuador la producción agrícola poco

tecnificada, que se desarrolla principalmente en zonas antes ocupadas por bosques

nativos, es uno de los factores que aporta con el agotamiento y contaminación de las

fuentes hidrograficas, así como al agotamiento y degradación de los suelos, debido al uso

anti técnico e indiscriminado de pesticidas, técnicas inadecuadas de provisión de agua y

drenaje inadecuado.

El manejo anti técnico de la tierra es un factor que afecta seriamente la disponibilidad

y suministro de agua (MAE, 2013), entre otras causas, la reducción de la cobertura del

suelo, ocasionada por procesos como la deforestación o malas prácticas agrícolas, es el

punto de partida de un ciclo continuo de degradación, causada mayormente por la

perturbación drástica del ciclo del agua, lo cual a mediano y largo plazo provoca la

reducción de las reservas de agua subterráneas y superficiales, afectando además su

calidad y futura capacidad de recuperación.

La modificación del paisaje, en ciertos casos se ve agravada por la introducción de

especies inadecuadas para el mantenimiento del equilibrio del ecosistema, como es el

caso de la reforestación realizada en zonas cercanas al área de estudio en el humedal

4

Abras de Mantequilla, con especies exóticas como: teca, guayacán blanco, balsa, así como

el desarrollo de actividades agrícolas (sembríos de arroz) en reemplazo de la vegetación

autóctona. Estas actividades dificultan o limitan la conservación y protección que tienen

por destino el humedal; razón por la cual se plantean las siguientes interrogantes:

¿Se puede identificar los cultivos predominantes en el humedal?

¿Se puede identificar zonas con mayor impacto antropogénico con el análisis

temporal a través de imágenes satelitales?

¿Cuáles son los macroinvertebrados acuáticos identificados en el humedal?

¿Existe relación entre los macroinvertebrados acuáticos y la calidad del agua

superficial?

Mediante la realización del análisis de las variaciones del cambio de uso suelo durante

los periodos señalados, la identificación de los cultivos implementados en la zona y la

contraposición de datos relacionados con la calidad de agua superficial en el humedal, se

espera generar información de partida para otros estudios o aplicación de políticas,

relacionados con la identificación de las posibles amenazas sobre el humedal y las

principales opciones de manejo de los recursos disponibles, para su conservación o

recuperación.

1.2. Objetivos

1.2.1. Objetivo general

Analizar la incidencia antrópica en el humedal Abras de Mantequilla, del cantón

Vinces provincia de Los Ríos mediante la generación de índices bióticos.

1.2.2. Objetivos específicos

Cuantificar y caracterizar los cambios de uso del suelo en un período de 20

años (1996 – 2016) en el humedal Abras de Mantequilla mediante el uso de

imágenes satelitales del sensor LANDSAT.

Caracterizar físico – químicamente la calidad del agua superficial en distintos

puntos significativos del humedal Abras de Mantequilla.

Determinar la calidad del agua superficial del humedal Abras de Mantequilla

a través de indicadores bióticos basados en macroinvertebrados acuáticos.

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Desarrollar el Índice Biótico Simple incorporando la información de uso de

suelo, parámetros físico – químicos y de calidad biótica del agua superficial.

Diagnosticar la calidad del agua superficial del humedal Abras de

Mantequilla mediante el Índice Biótico Simple generado.

1.3. Hipótesis

1.3.1. Hipótesis nula

Las afectaciones antrópicas revelan que no existen impactos significativos que limitan

la presencia y el desarrollo de organismos acuáticos en el humedal Abras de Mantequilla.

1.3.2. Hipótesis alternativa

Las afectaciones antrópicas revelan que existen impactos significativos que limitan

la presencia y el desarrollo de organismos acuáticos en el humedal Abras de Mantequilla.

1.4. Justificación

El humedal Abras de Mantequilla, ubicado en el cantón Vinces, provincia de Los Ríos,

alberga formaciones vegetales muy diversas, es una zona de anidación y paso de aves

nativas y migratoria y por la diversa ictiofauna integrada en las cadenas tróficas

(Cuasquer, y col.; 2016). El cuidado y preservación de este recurso natural es necesario y

urgente debido al avance de las fronteras agrícolas, disminución de flora y fauna nativa

del sector.

En esta área, en la que se realizó el proyecto de investigación, se encuentran zonas con

actividades antropogénicas: cultivos de banano, maíz, arroz, actividades agroindustriales

y asentamientos humanos como resultado de ésto, ocurren en la actualidad la degradación

de suelos, pérdida de biodiversidad biológica y afectación de la calidad del recurso

hídrico; por esta razón, relacionar la composición y abundancia de la población de

macroinvertebrados acuáticos con las actividades antrópicas (uso del suelo) es de gran

importancia para el apoyo de la toma de decisiones de las autoridades a nivel nacional y

es un aporte significativo a la información existente esta área de estudio. Debido a los

pocos estudios de investigación sobre los cambios que ha experimentado este humedal es

casi imposible identificar como ha ido evolucionando través de los años (Álvarez-Mieles,

y col.; 2013).

6

De acuerdo a CISPDR (2015) existe un creciente interés por conocer a nivel nacional

el estado actual de los diferentes ecosistemas y sus principales fuentes de degradación, lo

que ha estimulado el desarrollo e implementación de estrategias y planes de acción,

aplicables desde los diferentes niveles de gobierno; que permita mejorar, proteger y cuidar

la calidad y cantidad del recurso hídrico, de los ecosistemas que dependen de este y la

calidad de vida de la población aledaña.

Este proyecto de investigación es necesario porque permitió conocer e identificar la

presencia y distribución de los macroinvertebrados acuáticos en el humedal Abras de

Mantequilla; también generar un Índice Biótico Simple, útil para la valoración ambiental

en humedales de zonas bajas. Por lo tanto, el monitoreo de macroinvertebrados acuáticos

porque son sedentarios; además, son indicadores de los cambios que han ocurrido en el

sistema fluvial; también, permite obtener información válida para evaluar el grado de

afectación presente; proporciona información indispensable para desarrollar programas

de gestión y protección de los recursos hídricos en los humedales del Ecuador.

7

CAPÍTULO II

2. Marco teórico

2.1. Antecedentes

Los humedales son ecosistemas acuáticos y se caracterizan por su biodiversidad,

además de su alta productividad (Trama, 2014; Secretaría de la convención de RAMSAR,

2010). Son sistemas que por su ubicación geográfica suelen inundarse y poseen ambientes

permanentemente inundables y otros normalmente secos (Secretaría de la Convención de

RAMSAR, 2010).

En la actualidad los humedales se encuentran afectados por el acelerado crecimiento

poblacional desorganizado de la región y por el desarrollo agro-industrial (Shagñay,

2014); sin tomar en cuenta los efectos negativos que estas actividades ocasionan en el

medio bentónico y a la diversidad biológica (Gómez, y col.; 2012). Debido a esto, los

estudios sobre los macroinvertebrados acuáticos han aumentado en los últimos años ya

que, estos son utilizados como indicadores de calidad del agua superficial, determinando

si existe y cuál es la afectación producida por la presencia de las actividades antrópicas;

estos estudios de vanguardia son aplicados en la actualidad en afluentes de todo el mundo

(Roldán, 2016).

En Europa se utilizan frecuentemente los macroinvertebrados acuáticos para la

elaboración de índices bióticos evaluadores de la calidad del agua superficial, existiendo

diversidad de índices y adaptaciones (Torralba, 2009). En cambio, en América Latina

existe un creciente número de investigaciones puntuales realizadas en Colombia,

Venezuela, Ecuador, México, Argentina, Chile y Bolivia, evaluando la calidad biológica

de agua superficial utilizando a las comunidades de macroinvertebrados acuáticos

(Domínguez y Fernández 2009). Para el caso del Ecuador, en los últimos años se ha

realizado diversos estudios sobre ecosistemas acuáticos los cuales han ido abordado de

manera general, pero estos son abordados teniendo en cuenta el punto de vista de la

relacionar entre individuos, calidad físico – químico de los recursos hídricos y el uso del

suelo. Además, los estudio de macroinvertebrados acuáticos no se los emplea

8

oficialmente para el monitoreo y la evaluación de la calidad del agua superficial en los

ecosistemas (Arroyo y Encalada, 2009).

El escaso conocimiento de la macrofauna bentónica de los humedales del trópico y el

reconocimiento de su importante papel en las redes tróficas, en la producción secundaria

y en la contribución a la biodiversidad (Rivera, y col.; 2013); son razones por la cual se

realizó el presente trabajo. Por lo tanto, este estudio buscó estimar las variaciones en la

composición de los macroinvertebrados acuáticos del humedal Abras de Mantequilla,

conocer su relación con la variación espacio temporal de las características físico –

químico del agua superficial y el uso del suelo.

2.2. Cuencas hidrográficas

Se entiende por cuenca hidrográfica, al espacio territorial delimitado por la líneas

divisorias de sus aguas que fluyen superficialmente hacia un cauce común, incluyen en

este espacio poblaciones, infraestructura, áreas de conservación, protección y zonas

productivas (Secretaría del Agua, 2014). Las unidades de cálculo para evaluación y

asignación del recurso hídrico, de acuerdo a la metodología Pfafstetter se consideran a

nivel nacional 70 unidades hidrográficas del Nivel 4 (CISPDR, 2015).

La Autoridad Única del Agua y Changjiang Institute of Survey Planning Design and

Research (CISPDR) (2015) formaron un nuevo sistema de unidades hidrográficas

conformado por 4 categorías, y mantienen la anterior división realizada por la Secretaría

del Agua en el año 2009 (codificación y nomenclatura Pfafstetter). El nuevo sistema

incluye en la primera categoría 2 unidades hidrográficas, en la segunda 4 unidades

hidrográficas, en la tercera 11 unidades hidrográficas, en la cuarta 70 unidades

hidrográficas y en la quinta categoría 554 unidades hidrográficas.

Las 70 unidades hidrográficas de cuarta categoría dividen al Ecuador en 596 unidades

de cálculo. La división de las diferentes unidades de cálculo de cada demarcación

hidrográfica se presenta en la Mapa 1.

9

Mapa 1. Unidades de cálculo en cada DH (596)

Fuente: CISPDR, 2015

El manejo integrado de los recursos hídricos es un proceso sistemático, respecto al

desarrollo sustentable, al registro público del uso de agua y aprovechamientos adecuado

del agua, gestión, control, vigilancia y monitoreo de las fuentes hídricas con diferentes

finalidades (CISPDR, 2015). La estrategia del manejo integral de los recursos hídricos

debe estar enmarcada a la Estrategia Nacional de Calidad del Agua (ENCA) aprobada el

7 de septiembre de 2016 por el Comité Interinstitucional de Calidad del Agua conformado

por la Secretaría del Agua, Ministerio de Salud Pública y el Ministerio del Ambiente

(CICA, 2016).

La ENCA es un plan con índice de aplicación nacional y coordinación

interinstitucional con el objetivo de mejorar y proteger la calidad del agua, los

10

ecosistemas que dependen de esta y la calidad de vida de la población. Está estructurada

acorde a las políticas sectoriales de los miembros del Comité Interinstitucional de Calidad

del Agua (CICA) y está compuesta por ejes, estrategias operativas y líneas de acción. Las

estrategias de la ENCA son: levantamiento y manejo de información de la calidad del

agua en las cuencas hidrográficas, control de la calidad del agua de los recursos hídricos,

mejoramiento de servicios públicos relacionados al agua, cultura del agua, y,

conservación y protección de la calidad del agua (CICA, 2016).

2.3. Ecosistemas acuáticos

Se considera a los ecosistemas acuáticos como una unidad ecológica en la cual un

grupo de organismos interactúa entre ellos y con el medioambiente, existen dos tipos

básicos de ecosistema: marino y dulceacuícolas. Los principales sistemas de aguas

dulceacuícolas son: lagos, lagunas, ríos, humedales y embalses, estos sistemas se

encuentra clasificados en dos grupos lóticos y lénticos (Roldán, 1992) citado por Gil,

2014.

2.3.1. Lóticos

Los sistemas lóticos se refiere a todo afluente que contenga agua corriente, arroyos y

ríos que sé que se mueva de forma continua en una sola dirección y transportando sales,

sedimentos y organismos a través de un gradiente horizontal y no vertical (Elosegi y

Sabater, 2009) citado por (Gil, 2014).

2.3.2. Lénticos

Los sistemas lénticos formados por aguas tranquilas, tales como lagos, estanques,

pantanos o humedales que son cuerpos de agua someros (Lasso, y col.; 2014). En el caso

de los humedales se establece como una superficie terrestre que esta temporal o

permanentemente inundada, son áreas en las cuales el agua es el principal factor para

capturar y almacenar carbono, regulación de inundaciones, áreas recreativas, controlador

del medio, la cobertura vegetal y animal asociada a él (Secretaría de la Convención de

RAMSAR, 2013).

11

2.4. Servicios de los humedales relacionados con los recursos hídricos

Los humedales proporcionan una amplia variedad de servicios ambientales que

contribuyen al bienestar humano por esta razón, es necesario la conservación de este, de

la diversidad biológica y su manejo sustentable (Secretaría de la convención de

RAMSAR, 2010).

En los humedales se produce una importante diversidad biológica albergando grandes

poblaciones de comunidades acuáticas, son ricos en nutrientes, con productividad muy

elevada y en algunos casos hábitats críticos para especies amenazadas; además, son de

gran belleza paisajística aunque el deterioro es causado por las actividades antrópicas

(Secretaría de la Convención de RAMSAR, 2013). La desaparición de humedales y la

degradación en la calidad del agua es más rápida que en otros ecosistemas acuáticos,

situación que se está incrementando de forma acelerada debido al cambio de la cobertura

natural vegetal, uso del suelo, el desvío de cauces de agua, crecimiento demográfico,

introducción de especies invasoras exóticas y el desarrollo de actividades económicas

(Secretaría de la Convención de RAMSAR, 2010). La escasez de agua y el acceso

limitado para los diferentes usos, aprovechamientos consuntivo y no consuntivos son

factores que limitan el desarrollo socioeconómico en muchos países y el bienestar en la

salud de la población, por lo que su protección es un tema de interés a nivel mundial

(Auquilla y col.; 2005).

La provincia de Los Ríos, cuenta con 30 6796 hectáreas de bosques protegidos tales

como: Murucumba, Samama, Daule Peripa, y los de Jauneche río Palenque se encuentran

protegidos por sus propietarios; en cuanto a humedales en la provincia se pueden citar

varios, de los cuales no todos son conocidos, siendo el de mayor importancia el humedal

Abras de Mantequilla (Anexo 1), que posee una extensión de 67 177 Has., solo 22 500

Has., están dentro del inventario de humedales de importancia internacional RAMSAR

(GADPLR, 2015). La cubierta vegetal predominante se da por un complejo de cultivos

perennes y transitorios, pastos con árboles dispersos o formando pequeños fragmentos

generalmente en esteros y márgenes de ríos.

El humedal Abras de Mantequilla se encuentra ubicado en las riveras de la cuenca alta

del río Guayas, región costera del Ecuador, en el sector centro occidental de la provincia

de Los Ríos (Anexo 1), comprendiendo los cantones Vinces, Baba y Puebloviejo

12

(GADPLR, 2015). Presenta bosques nativos que, aunque pequeños y aislados sirven de

refugio a varias especies animales entre los que se encuentran la Nutria Neo tropical

(Contra longicaudata) y el mono aullador (Alouatta palliata), consideradas emblemáticas

para el área (GADPLR, 2015).

2.5. Usos del suelo

El uso del suelo utilizado por las diferentes actividades ya sean por el crecimiento

territorial, agroindustriales (Teixeira de Mello, 2007), deforestación, ganadería extensiva,

en la riberas de las cuencas hidrográficas generan cambios en los compartimentos

abióticos y bióticos de los ecosistemas acuáticos; debido al uso de agroquímicos, aumento

de sedimentación, pérdida de la vegetación ribereña, aumento de la temperatura del agua,

y menor regulación de caudales (Cárdenas, y col.; 2007).

El impacto negativo que se genera por las actividades antrópicas, puede afectar la

calidad físico – química del agua superficial la cual es provocada por la inadecuada

disposición de las descargas de aguas residuales sin previo tratamiento y el manejo de los

productos fitosanitarios (insecticidas, herbicidas y fungicidas) provocado por los

nutrientes (fósforo, amonio, nitratos y nitritos) y metales pesados (Teixeira de Mello,

2007). Al respecto Auquilla, y col; (2005), afirman que dentro del paisaje ganadero, el

modelo tradicional de pastoreo en praderas sin árboles, la falta de tecnologías para una

producción más sostenible provocó el avance de la frontera agrícola, y la destrucción de

grandes áreas de bosque natural. A consecuencia de esto, han aparecido problemas

ambientales como pérdida de diversidad biológica, degradación de suelos y

contaminación de fuentes de agua.

Los bosques nativos tropicales se han reducido dramáticamente, por presión por la

tierra y espacios productivos, los pequeños agricultores utilizan las riberas de los ríos,

esteros y aprovechan los cursos de las crecientes para sembrar estacionalmente mientras

busca alternativas productivas. En el sector se plantan especies forestales al menos unas

4 mil hectáreas, y, provocando la desaparición de las especies de bosques nativos

(Mancomunidad de Municipalidades para Manejo Sustentable del humedal Abras de

Mantequilla, 2012).

13

Los usos no consuntivos, se distribuyen el 45,5 % significa que es utilizado para la

generación eléctrica, el 43,11 % significa que es utilizado para la generación térmica. Los

usos consuntivos, se distribuye el 81,09 % significa que es utilizado para riego agrícola,

el 12,3 % es utilizado para el uso doméstico, el 6,3 % significa que es utilizado para el

aprovechamiento industrial, y, para otros usos corresponden al 0,3 % (Mancomunidad de

Municipalidades para Manejo Sustentable del humedal Abras de Mantequilla, 2012). Los

principales cultivos que se realizan en el humedal son los siguientes:

2.5.1. Cultivo de maíz duro

La producción de maíz en la cuenca Abras de Mantequilla es favorecida por la época

de invierno, generalmente la variedad cultivada es Zea maiz, este cultivo posee una

superficie de cobertura en el cantón de Ventanas con 21 863,11 ha, Puebloviejo con 9

3666,7 ha, Vinces con 10 925 ha y Baba con 2274 hectáreas (Mancomunidad de

Municipalidades para Manejo Sustentable del humedal Abras de Mantequilla, 2012,

GADM del cantón Puebloviejo, 2014, GADM del cantón Ventanas, 2014, GADM del

Cantón Baba, 2014, GADM del Cantón Vinces, 2012, Quevedo, 2008).

2.5.2. Cultivo de banano

El cultivo de banano posee diferente superficie de cobertura en los cantones de

Ventanas con 3 274,85 ha, Puebloviejo con 6 666,94 ha, Vinces con 6990,347 ha y Baba

con 7562 ha, generalmente la variedad cultivada es Musa acuminata, este uso puede

afectar de manera significativa a la calidad de agua del humedal debido a las

fumigaciones, es necesario proteger el suelo de la acción erosiva de las lluvias tropicales,

torrenciales, tan pronto como se realice el desmonte (Mancomunidad de Municipalidades

para Manejo Sustentable del humedal Abras de Mantequilla, 2012, GADM del cantón

Puebloviejo, 2014, GADM del cantón Ventanas, 2014, GADM del Cantón Baba, 2014,

GADM del Cantón Vinces, 2012, Quevedo, 2008).

2.5.3. Cultivo de arroz

Dentro del sitio Ramsar en la época de estiaje los moradores del humedal cultivan

arroz, la variedad comúnmente cultivada es Oriza sativa, la producción de arroz con esta

especie demanda grandes cantidades de agua y construyen albarradas o parcelas donde

almacenan el agua para los primeros sembríos de arroz, en la medida que el caudal del

14

agua disminuye se van estableciendo terrazas parceladas, que se cosechan hasta finales

de octubre, a la última producción de arroz los campesinos lo denominan “arroz de

verano”, este cultivo posee una superficie de cobertura en el cantón de Ventanas con 2

915,13 ha, Puebloviejo con 4176,33 ha, Vinces con 856 227 ha y Baba con 13 133 ha

(Mancomunidad de Municipalidades para Manejo Sustentable del humedal Abras de

Mantequilla, 2012, GADM del cantón Puebloviejo, 2014, GADM del cantón Ventanas,

2014, GADM del Cantón Baba, 2014, GADM del Cantón Vinces, 2012, Quevedo, 2008).

El suelo tiene la capacidad de retener nutrientes y agua para lograr generar el

aprovechamiento de cultivos agrícolas, cultivos de pastizales, regadíos, plantaciones

forestales, está relacionado con un conjunto de características de tipo climático,

evapotranspiración, nutrientes y edáfico, sin embargo, debido a la agricultura intensiva el

suelo puede presentar cambios en la textura, pH, bajo contenido en nutrientes, poca

retención de agua provocando pérdidas en la producción y en la cobertura del vegetal

(GADM del Cantón Vinces, 2012).

El consumo de agua en las actividades agrícolas es primordial debido al agua que se

pierde a través de la superficie del suelo por evaporación y por la transpiración del cultivo,

para el cado del humedal los principales cultivos son banano con ky entre 1,2 y 1,35, arroz

con kc entre 0,90 y 0,60 y maíz duro entre kc entre 0,60 a 0,35 (FAO, 2006). Los nutriente

son sustancias químicas disueltas en la humedad del suelo, necesarias para el crecimiento

y desarrollo normal de las plantas, por ejemplo el nitrógeno es absorbido desde las

primeras etapas del cultivo por las hojas y los tallos, fósforo es absorbido por las raíces,

ayuda al desarrollo de las flores, y, potasio es absorbido especialmente en la etapa de la

floración (Amores, 1992).

2.5.4. Cobertura vegetal natural

A continuación, la tabla 1 presenta información de la situación de los recursos

naturales, proporcionada por cada uno de los GAD municipales que aportan al humedal

Abras de Mantequilla.

El humedal Abras de Mantequilla tiene las siguientes principales zonas de vida; entre

ellas están el bosque siempre verde de tierras bajas, aunque con el transcurso del tiempo

este tipo de vegetación ha ido desapareciendo y dando paso a los cultivos de maíz,

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pastizales y herbazal ribereño de tierras bajas (Sierra, 1999) citado por (Mancomunidad

de Municipalidades para Manejo Sustentable del Humedal Abras de Mantequilla, 2012).

Para determinar el riego se realiza con la información levantada en campo sobre la

cobertura y uso de la tierra, clasificando a todas las coberturas y unidades en tres

categorías: con riego, sin riego y no aplicable (Mancomunidad de Municipalidades para

Manejo Sustentable del Humedal Abras de Mantequilla, 2012).

Tabla 1. Situación actual de los recursos naturales

Municipios Vegetación Fauna Recursos hídricos

Ventanas

Existe remanente de

vegetación en los límites

con la provincia de

Bolívar, la vegetación se

ve amenazada por la

expansión de la

agricultura.

No se evidencia

especies de fauna en el

cantón

Afectación por las

diferentes

actividades

agroindustriales que

se desarrollan en el

cantón.

Puebloviejo

Existencia de humedales,

pantanos y lagunas con

una vegetación especial

que forma parte del

humedal Abras de

Mantequilla, está

amenazado por las

actividades agrícolas.

Fauna amenazada por el

aumento de la frontera

agrícola tanto para

pequeños agricultores

como grandes

hacendados. La quema

de malezas ha

provocado muerte y

migración de las

especies.

Afectación por

construcción de

albarradas y desvíos

del agua,

sedimentación por la

alta carga de materia

orgánica, inadecuada

disposición de

residuos y envases de

agroquímicos,

afectación por

descargas de aguas

residuales y

disminución de peces

por la presencia de

tilapia.

Vinces

Existen remantes de

vegetación secundaria en

la zona del humedal de

Abras de Mantequilla, tala

de árboles poco control de

esa área natural.

Se evidencia una

diversidad de especies

en el humedal Abras de

Mantequilla, la misma

que es amenazada por la

caza, tala de árboles y

destrucción del hábitat

en sí. También por el

uso de agroquímicos.

Afectación por

construcción de

albarradas y desvíos

del agua,

sedimentación por la

alta carga de materia

orgánica y cultivos

de ciclo corto que se

desarrollan en todo el

cantón.

Fuente: GADPLR, 2015

16

2.6. Cobertura del suelo y uso del suelo

2.6.1. Cobertura vegetal natural

La cobertura del suelo, es la cobertura biofísica y está ocupada sobre la superficie de

la tierra por vegetación natural, cultivos agrícolas, asentamientos humanos, cuerpos de

agua y afloramiento rocosos (Chuvieco, 2010), citado por (Morocho, 2013).

En este contexto, de acuerdo con la PNUMA en 2002 se encontró que el 15 % de la

superficie del planeta ha sido degradada por actividades de origen antrópico, en el que se

encuentra como principales causas al pastoreo excesivo (35 %), la deforestación (30%),

la agricultura (27 %), la sobre explotación de la vegetación (7 %) y las actividades

industriales (1 %). El Ecuador presenta una pérdida anual de bosque nativo de 60 000 a

200 000 ha registra una de las tasas de deforestación más altas en Latinoamérica (FAO,

2006); considerando que este país posee una superficie aproximada de 24 898 059 ha, de

las cuales 51,2 % corresponden a bosques nativos (MAE, 2016) y del área deforestada

entre 1900 y 2008, el 99% fue transformada a zonas agropecuarias destinadas para

desarrollo de cultivos y pastos (Castro, y col.; 2013), además entre 1900 y 2014 se

deforestaron cerca de 2,2 millones de hectáreas de bosque natural en el Ecuador.

Uno de los problemas que se originan como consecuencia del cambio de cobertura

vegetal y la deforestación, es el notable deterioro de la biodiversidad, una disminución

sustancial de la cantidad de reservas de agua superficial así como de su calidad, cambio

en los servicios ambientales, así como la emisión de gases de efecto invernadero.

2.6.2. Uso del suelo

La degradación ambiental es ocasionada por el cambio de uso de suelo, destruyendo

los procesos ecosistémicos, modificando negativamente el balance hídrico en las cuencas

hidrográficas y aumentando el calentamiento (Morocho, 2013), según Holdridge, 2000,

existen solamente tres usos de la tierra estas son: agricultura, pastoreo y bosques; en la

tabla 2 se detallan las principales características de uso del suelo:

17

Tabla 2. Tipos de uso de suelo

TIPOS DE

USOS DEL

SUELO

DESCRIPCIÓN

Agricultura

Cuentan con topografía favorable, fertilidad de suelo, profundidad, drenaje y

régimen de precipitación, pueden ser mantenidas en cultivo permanente o

transitorio; también, existen suelo de menor fertilidad, drenaje imperfecto,

artificial o prácticas de irrigación, baja precipitación y mayor inversión en

fertilizantes o químicos.

Pastoreo

Áreas de terreno con topografía de pendientes irregular, se considera que el

rango de las pendientes varía desde la pendiente máxima de las tierras

agrícolas, hasta una pendiente del 40%. También, se consideran las zonas

planas de pastizales naturales.

Plantaciones

forestales

El uso forestal no necesariamente implica producción de madera, debido que

la protección de cuencas hidrográficas, la regulación de corrientes, el manejo

de la vida silvestre y la recreación, se conocen como formas económicas de

utilización de áreas clasificadas en la categoría de tierras forestales.

Fuente: Holdridge, 2000

2.7. Herramientas para el estudio de la cobertura de la tierra

2.7.1. Teledetección

La teledetección se refiere a la adquisición de información digital de los objetos

situados sobre la biosfera, para que esta observación remota sea posible es preciso que

entre los objetos y el sensor exista algún tipo de interacción (Chuvieco, 2002), citado por

Guerra, 2006; existen tres componentes: flujo energético, la reflexión de la luz solar en la

superficie terrestre y el sensor (Ochoa, 2015).

La teledetección espacial, está basada en la posibilidad de obtener imágenes satelitales,

las cuales pueden ser analizadas por medio del Sistemas de Información Geográfica (SIG)

el cual permite establecer de manera automática los cambios ocurridos en el territorio en

un periodo de tiempo señalado. La aplicación de técnicas de teledetección en conjunción

con el SIG para la identificación, estudio y análisis de los cambios de las coberturas de

suelo y uso del suelo genera un importante avance en cuanto al detalle y extracción de

clases espectrales e informacionales en un determinado área de estudio (Cárcamo y Rejas,

2015).

18

2.7.2. Imágenes satelitales

Una imagen satelital o imagen tomada por un satélite puede ser definida “como la

representación en forma de un mapa sobre la información capturada por sensores

ubicados en un satélite artificial” (Rivera, y col.; 2013). Estos sensores recopilan

información sobre la superficie terrestre, luego es enviada a la tierra para ser procesada

de forma tal que se entrega valiosa información sobre las características de la zona

representada (Carmona y Monsalve, 1999).

La imagen satelital se puede definir como una fotografía tomada por un satélite

artificial, esta muestra la geografía de un territorio específico, ya sea una ciudad, un país

o un cuerpo celeste, o algún espectro determinado de ondas electromagnéticas, lo que se

usa en la meteorología para determinar los fenómenos de tiempo significativos

(Felicísimo y García-Manteca, 1990). Estas imágenes son muy recientes, surgieron

aproximadamente durante la segunda mitad del siglo XX. Debido a la necesidad de tomar

fotografías a la Tierra, la Luna, al espacio (Riaño, y col., 2000).

Las imágenes satelitales Landsat son aptas para el estudio multitemporal, para este

estudio fueron descargadas imágenes de la región geográfica donde se encuentra el

humedal, estas fueron obtenidas en la página web https://glovis.usgs.gov/ del Campo de

Investigación Geológica (Glovis, 2017). Las imágenes satelitales poseen una resolución

de 30 metros de USGS (Servicio Geológico de los Estados Unidos) y son del sensor

LANDSAT 8 el cual recolecta imágenes de toda la tierra cada 16 días, los datos están

disponibles para su descarga a través de la página del Servicio Geológico de los Estados

Unidos (Glovis 2017).

2.7.3. Landsat

Es uno de los programas más antiguo y provechosos de todas las series debido que ha

facilitado datos multiespectrales por más de 35 años, en la actualidad está operando el

Landsat (8) con el sensor ETM (Enchanced Thematic Mapper) que incluye una banda

pancromática (0,5 – 0,9 µm) y aumentando la resolución de la banda térmica a 60 m

(Chuvieco, 2002).

19

2.7.4. Sistemas de información geográfica

Sistema de Información Geográfica (SIG), es un hardware y software con

procedimientos comúnmente utilizados en la elaboración de mapas de cobertura natural

vegetal, uso del suelo (Ochoa, 2015), que son diseñados para soportar la captura,

administración, manipulación, procesamiento, análisis de datos espaciales,

modelamiento, presentación de datos y graficación de datos u objetos referenciados

espacialmente, para resolver problemas complejos de planeación y administración

(Carmona y Monsalve, 1999).

Esta es utilizada para producir información espacial como son: Mapas de suelos, mapas

catastrales, mapas de uso de la tierra (Ochoa, 2015). Es un sistema fácil de usar, es una

herramienta informática que comúnmente es utilizado para la cartografía, análisis de

datos georeferenciados, incluyen funciones topológicas, con las capacidades avanzadas

de manejo raster y la información sobre la estructura espacio-temporal (Selvaraj, 2009).

2.7.5. Software ENVI

ENVI es un software que procesa imágenes y analiza las imágenes obtenidas en la

teledetección (ENVI, 2012). Este programa permite analizar, calcular y preparar

diferentes formatos de imágenes espectrales con el fin de obtener información

significativa de imágenes (ITT, 2012) de cualquier tamaño y tipo de datos en un amplio

rango de plataformas con su procesamiento de imágenes, basado bandas y en ficheros de

imágenes enteras, bandas individuales o ambas (Pérez, 2012).

Las informaciones obtenidas logran integrarse de manera sencilla al software ArcGIS

el mismo que soporta imágenes obtenidas de numerosos tipos de satélites y proporciona

herramientas de pre-proceso automático (ENVI, 2012). Las técnicas citadas hacen visible

la problemática relacionada con los cambios de cobertura vegetal y de uso del suelo en

diferentes regiones a nivel mundial y nacional, así según la FAO (2016), los bosques de

todo el mundo continúan disminuyendo de forma inversa al crecimiento poblacional, pues

este crecimiento trae como consecuencia la transformación de las áreas forestales en

terrenos destinados al uso agrícola, entre otros, desde 1990 se han perdido alrededor de

129 millones de hectáreas de bosques.

20

2.7.6. Sistemas de clasificación de la cobertura de la tierra

La clasificación de uso y cobertura de la tierra basada en técnicas de reconocimiento

de patrones específicos aplicados a los datos registrados por un sensor remoto

multiespectral es uno de los métodos más frecuentemente usados para la extracción de

información (Arango, y col.; 2005).

2.7.6.1. Clasificación no supervisada

Definir las clases espectrales presentes en la imagen; implicando que los ND (Números

Digitales) de la imagen forman una serie de agrupaciones o conglomerados o “clusters”

de píxeles con similares características (Ochoa, 2015).

2.7.6.2. Clasificación supervisada

Esta es realizada por un técnico especializado en la definición de las características

espectrales de las clases, mediante la identificación de áreas de muestreo (áreas de

entrenamiento) (Chuvieco, 2002). Este método se basa en identificar zonas o sectores

donde se conoce el tipo de vegetación o unidad existente (cuerpos de agua, nieve, bosques

húmedos, entre otros) o donde se puede identificar una diferencia sustancial de la

cobertura; posteriormente se toman “muestras” de los valores espectrales presentes en ese

sitio (Chuvieco, 2010).

2.8. Calidad del agua

La calidad del agua depende de ciertos factores naturales que influyen en el medio y

de las actividades antrópicas (Gil, 2014). Según la OMS (2004) indica que el agua se

encuentra afectada cuando las propiedades y composición se alteran y no cumple con las

condiciones necesarias para los diferentes usos consuntivos y no consuntivos (Godoy,

2015).

2.8.1. Fuentes de contaminación de agua

La afectación de los recursos hídricos es originada por la deforestación, incremento de

empresas manufactureras, petroleras, minería, inclusión de especies exóticas, mala

disposición final de los efluentes de las fuentes puntuales y difusas, ocasionando altos

niveles de la demanda bioquímica de oxígeno, nitrógeno, nitritos, nitratos, temperatura,

pH, demanda química de oxígeno, fósforo, entre otros (Gil, 2014).

21

Las fuentes puntuales, se refieren a las actividades mineras, manufactureras, plantas

de tratamiento de aguas residuales, entre otros (INEC, 2012) porque son de fácil

identificación y descargan sustancias químicas a través de tuberías o alcantarillas al

cuerpo hídrico en lugares específicos. En cambio, las fuentes difusas o puntuales, se

refiere a las actividades agropecuarias de los cuales los efluentes se infiltran en la

cobertura del suelo con compuestos contaminantes por productos de agroquímicos y

fertilizantes.

2.8.2. Importancia ambiental de parámetros indicadores de afectación del recurso

hídrico

A continuación se detallan los parámetros con importancia en la calidad del agua:

2.8.2.1. Temperatura

Las acciones antrópicas tienen la capacidad de provocar un incremento de la

temperatura del agua y disminuir el volumen del caudal del agua (Gil, 2014). Las

descargas de aguas residuales con temperaturas mayores al agua receptora, causan la

súbita desaparición y extinción de las especies que habitan en ecosistemas acuáticos al

intervenir en los procesos reproductivos de las especies y pueden incrementar el

crecimiento de bacterias (Roldán, 2003).

2.8.2.2. Turbidez

Es el grado de opacidad producido en el recurso hídrico, lo que dificulta transmitir la

luz solar debido a la presencia de materia particulada en suspensión (Roldán, 2003) y su

medición se expresa en las unidades de UTN (Unidades de Turbidez Nefelométricas).

Además, interfiere con los usos y aprovechamiento del recurso hídrico (Roldán, 1988).

2.8.2.3. Conductividad y sólidos totales disueltos

La conductividad refleja la mineralización de las aguas (sólidos disueltos), mide la

cantidad total de iones presentes en el agua también es relacionada con la salinidad y

proporciona datos sobre la descomposición de la materia orgánica (Roldán, 2003). Por lo

tanto, los sólidos disueltos se refieren a la concentración total de minerales presentes en

las aguas naturales (salinidad y concentración total de los componentes iónicos) (Roldán,

2003).

22

Los sólidos totales disueltos se refieren a la concentración total de minerales presentes

en las aguas naturales (Roldán, 2003).

2.8.2.4. pH

Es la medición potenciométrica de la actividad del ión hidrógeno usando un electrodo

de referencia a una temperatura dada (MINAE, 2003), el pH indica el grado de acidez o

basicidad de una solución los valores que comprenden en una escala de 0 – 14, donde el

7 corresponde a una solución neutra (Guerrero y Pujol, 2006). El rango normal de pH

para el desarrollo de la vida en los ecosistemas acuáticos fluctúa entre 6,5 y 8,5 (MINAE,

2003).

2.8.2.5. Oxígeno Disuelto

Es la cantidad de oxígeno en el agua es uno de los indicadores más importantes de la

calidad del agua, el nivel de concentración de oxígeno disuelto puede ser un indicador de

la calidad del agua (Roldán, 1988). Un alto nivel de oxígeno disuelto indica una mejor

calidad del agua (Cajas, 2015), y, los niveles bajos determinan altas concentraciones

bacterianas (Roldán, 1988), y la cantidad de oxígeno es variable y depende de las

especies, talla y alimentación; por esta razón algunos peces y otros organismos no logran

sobrevivir (Tomalá, y col.; 2014).

2.8.2.6. Nitritos y Nitratos

En el recurso hídrico se espera encontrar la mayoría de nitrato, en lugar de la forma

oxidada, también la presencia de nitritos y de amonio, es un indicio de reciente

contaminación orgánica; la contaminación orgánica y la agricultura son las fuentes

principales de nitrógeno en el agua. Grandes cantidades de nitrógeno desencadena un

proceso de eutrofización (aumento en la demanda química de oxígeno) el cual se

manifiesta en el crecimiento de algas y plantas acuáticas (Roldán, 2003).

2.9. Biota acuática

La biota acuática son un grupo de organismos de diferentes especies que habitan en

los recursos hídricos, y, está conformada por las plantas y animales asociados al humedal.

23

2.9.1. Plantas acuáticas

Las macrófitas de aguas continentales representan el 1% aproximadamente del total de

la flora vascular mundial (Ramírez y Añazco, 1982) citado por Hauenstein (2006); la

riqueza de plantas acuáticas varía considerablemente en el tiempo y en el espacio, a lo

largo de los márgenes de los ríos y arroyos incrementan la diversidad de fauna (Lara, y

col.; 2013), debido a que desempeñan importantes funciones en la cadena trófica y

proporcionan servicios ecosistémicos (Arber, 1920) citado por Fernández, y col. (2015).

Las plantas acuáticas influyen positivamente en el mejoramiento de la calidad del agua

superficial y tienen un valor nutricional (Lara, y col.; 2013); ejerce un efecto de control

en el cambio climático (captura de carbono, disminuye la erosión hídrica) (Fernández, y

col.; 2015). De igual forma, son capaces de almacenar agua, depurarlas, biorremedición

y sedimentos (Lara, y col.; 2013). Algunas plantas acuáticas son utilizadas para la

remediación de recursos hídricos afectados con sustancias que alteran la calidad del agua

superficial (Fernández, y col.; 2015).

Cuasquer, y col. (2016) analizaron baja calidad de biodiversidad florística del humedal

Abras de Mantequilla, en la cual se es ocasionado debido a la poca presencia de

vegetación acuática.

2.9.2. Peces

El término pez incluye a todos los vertebrados acuáticos con respiración branquial,

línea lateral, escamas y opérculos que habitan los cuerpos de agua del mundo (Espinosa,

2014). La gran diversidad de peces indica que han sido capaces de adaptarse a las

modificaciones del ambiente producidas por las actividades antrópicas que han alterado

las características bióticas, abióticas y sociales de los ecosistemas terrestres y acuáticos

(Aguilar, 2005); además, cada especie de pez está representado por una coloración

dependiendo del tipo de ecosistema en el que viven y de los depredadores que les rodeen

(Espinosa, 2014).

Los peces de agua dulce es uno de los grupos ampliamente distribuidos a nivel mundial

(Nelson, 1994). En América del Sur, se estima la existencia de 6000 especies

aproximadamente y cuentan con una gran variedad, diversidad y abundancia de especies

de peces (Reis, y col.; 2004; Hubert y Renno, 2006). Estas especies son consideradas

24

como indicadores de buena calidad del agua en los ecosistemas acuáticos (ríos, lagos y

mares) por su diversidad y abundancia (Aguilar, 2005); sin embargo, una elevada

mortandad o un porcentaje alto de peces enfermos indican presencia de concentraciones

de contaminantes ((Huidobro, 2000) citado por Vázquez y col. (2006).

En Ecuador, Ochoa, y col. (2016) identificó la composición de capturas, la estructura

de tallas y la relación longitud – peso de las principales especies de peces nativos en el

humedal Abras de Mantequillas durante los meses de abril a septiembre de 2015, con la

captura de 492 peces. Álvarez-Mieles et al. 2013, evaluaron el estado y el manejo

ecológico del humedal Abras de Mantequilla mediante el empleo de índices bióticos y su

relación con factores abióticos. (Nugra, y col. 2015) realizaron en sistemas hidrográficos

de la provincia de Los Ríos, en los ríos Vinces y Abras de Mantequilla.

2.9.3. Macroinvertebrados acuáticos

Son los organismos vivos invertebrados que habitan en aguas superficiales y presentan

adaptaciones evolutivas y dependiendo de las características ambientales e hidrológicas

del recurso hídrico logran adaptarse en diferentes límites de tolerancia (Roldán, 1988);

los límites pueden ser: intolerantes o tolerantes (Alba-Tercedor, 1996); cuando la

perturbación llagó a un nivel letal, estos mueren y su lugar es ocupado por comunidades

de organismos tolerantes (Roldán, 1988). Por esta razón, los cambios inesperados en la

distribución geográfica, composición y estructura de las comunidades de

macroinvertebrados acuáticos en los recursos hídricos (ríos, lagos, lagunas y humedales)

pueden interpretarse como problemas de afectación y/o contaminación del agua

superficial (Alba-Tercedor, 1996).

Los macroinvertebrados acuáticos se diferencian por individuos que viven en el fondo

del cauce (bentos), nadan activamente (necton) o flotan en su superficie (neuston)

(Roldán, 1988). La fauna de macroinvertebrados acuáticos habitan enterrados en el

sustrato, colonizan en rocas o en material vegetal (necromasas gruesas) que se encuentran

en el fondo del río (Roldán, 2016). La fauna béntica por la escasa capacidad de

movimientos, porque son sedentarios y poseen un ciclo de vida largo les permite

permanecer en las aguas superficiales bastante tiempo y así detectar cualquier alteración

en su abundancia y diversidad; por su diversidad, presentan una gama muy grande de

tolerancia frente a diferentes parámetros de polución; por esta razón, son considerados

25

indicadores de la calidad del agua superficial (Domínguez y Fernández, 2009). Se

denominan macro, porque son grandes, miden entre 0,5 mm hasta aproximadamente 5,0

mm, invertebrados, porque no tienen espina dorsal y como son acuáticos porque viven en

aguas superficiales; habitan en diferentes sustratos piedras, troncos caídos y en

descomposición, plantas vasculares, arena y en algas filamentosas (Roldán, 2016).

2.10. Indicadores de calidad del agua

2.10.1. Indicadores bióticos de calidad del agua superficial

Son organismos que proporcionan datos sobre el cambio en los recursos hídricos,

provocados por el vertimiento de sustancias sólidas y líquidas ocasionadas por las fuentes

puntuales al cuerpo superficial, por fuentes móviles debido al inadecuado uso, manejo,

disposición final de los agroquímicos y fertilizantes (Cárdenas, y col.; 2007; Teixeira de

Mello, 2007).

La diversidad y abundancia de las comunidades de macroinvertebrados acuáticos se

encuentra afectada por la variación del oxígeno, temperatura, acidez, y, la reducción de

la cobertura vegetal natural, factores a los cuales son más sensibles (Roldán, 1988).

También, la afectación se origina por la disponibilidad y calidad del alimento, el tipo de

sedimento, el sustrato, la concentración del CO2 y ácido sulfúrico, figura 1 (Esteves,

1998) citado por (Gil, 2014).

Figura 1. Macroinvertebrados representantes del bentos en un ecosistema acuático

Fuente: Roldán, 2003

Estudios realizados en ecosistemas lóticos y lénticos para determinar la calidad del

agua superficial, establecen que:

26

Las poblaciones que se encuentran en diferentes grados de afectación con bajas

concentraciones de oxígeno, corresponde a los taxones: Oligochaeta, Hyrudinea,

Chironomidae, Díptera y Gastropoda (Figueroa, y col.; 2003; Roldán, y col.;

2001; Roldán, 1988) citado por (Gil, 2014).

Los que se encuentran afectados con materia orgánica, tienen aguas turbias, con

poco oxígeno y eutróficas, principalmente se encontrarán comunidades de

oligoquetos, quironomidos y ciertos moluscos (Figueroa, y col.;, 2003; Roldán, y

col.; 2001; Roldán, 1988) citado por (Gil, 2014).

En afluentes que comienzan a recuperarse, las poblaciones dominantes a

encontrarse son turbelarios, hirudíneos, quironómidos, oligoquetos y algunos

moluscos (Figueroa, y col.; 2003; Roldán, y col.; 2001; Roldán, 1988) citado por

(Gil, 2014).

2.10.2. Principales órdenes de macroinvertebrados acuáticos en el humedal Abras

de Mantequilla

2.10.2.1. Ephemeroptera

Es un grupo relativamente pequeño de insectos, conocidos como mosca de mayo o

mayfly (inglés), todos los estadios ninfales son acuáticos y en su estadio adulto viven

pocas horas o pocos días en la superficie terrestre lo suficiente para reproducirse

(Domínguez y Fernández, 2009). En América del Sur, se han identificado 14 familias,

105 géneros y 452 especies (Domínguez y Fernández, 2009). Son excelentes indicadores

de aguas claras y limpias, aunque hay especies que toleran ciertos niveles de

contaminación orgánica (Sermeño, y col.; 2010).

Todos los estadios inmaduros viven en ambientes dulceacuícolas; en aguas torrentosas

hasta en cuerpos de agua someros; y viven en ambientes bajo rocas, enterrados en fondos

lodosos o arenosos, entre paquetes de hojas, en tejidos vegetales vivos o muertos

(Domínguez y Fernández, 2009).

2.10.2.2. Tricoptera

Los Tricopteros son organismos que se caracterizan por la construcción de refugios

fijos o transportables que son construidos en un estado larval, los cuales sirven a menudo

27

para su identificación; en cambio, los adultos son aéreos y tienen aspectos de polillas de

antenas largas (Domínguez y Fernández, 2009; Roldán, 1988). Requieren de uno a dos

años para su desarrollo, los mismos pasan por cinco a siete estadios, la etapa pupal dura

de dos a tres semanas y de ahí sale el adulto; las hembras depositan los huevecillos en el

agua y los envuelven en una especie de masa gelatinosa (Roldán, 1988). Se les considera

excelentes indicadores de aguas limpias y frías, aunque hay algunas especies que toleran

ciertos niveles de contaminación orgánica y altas temperaturas (Sermeño, y col.; 2010).

2.10.2.3. Coleoptera

El orden Coleoptera es el grupo más extenso, incluyendo más de 350 000 especies en

aproximadamente 170 familias que se distribuyen en cuatro subórdenes (Lawrence y

Newton, 1995; Beutel y Leschen, 2005) citado por (Domínguez y Fernández, 2009). Se

han identificado aproximadamente 10 000 especies acuáticas en alguno de sus estadios

de desarrollo, y se encuentran las familias Heteroceridae, Chrysomelidae y

Curculionidae” (Domínguez y Fernández, 2009). Se encuentran en cualquier tipo de

cuencas hídricas continentales, a excepción de algunos ambientes característicos, como

las profundidades de lagos o afluentes demasiado contaminados.

La mayoría de los coleópteros acuáticos viven en ambientes lénticos entre la

vegetación y hay familias que habitan exclusivamente en ambientes lóticos en afluentes

oxigenados por esta razón los coleópteros están presentes en ríos, quebradas, riachuelos,

charcas, lagunas, aguas temporales, embalses, humedales y represas (Domínguez y

Fernández, 2009; Roldán, 1988). Por lo general estos organismos no alcanzan grandes

densidades, además, son importantes en las redes tróficas y la gran mayoría de estas

especies son fuente alimenticia para peces y anfibios, en cambio otras son predadores o

se alimentan de algas o de detrito orgánico (Domínguez y Fernández, 2009).

En su mayoría son indicadores de aguas limpias, aunque hay especies que pueden

soportar ciertos niveles de contaminación orgánica. Se les encuentra en una gran

diversidad de hábitats, tanto en la corriente como en zonas de remansos con vegetación y

en aguas estancadas (Sermeño, y col.; 2010).

28

2.10.2.4. Odonata

Es un orden relativamente pequeño de insectos, las mandíbulas son grandes ya sean

para larvas acuáticas o para adultos aéreos, son conocidos como libélulas, alguaciles,

caballitos del diablo o helicópteros. Son importantes en las redes tróficas de los

ecosistemas acuáticos debido a que son consumidas por aves, reptiles, peces y anfibios.

En América del Sur, se encuentran dos subórdenes: Anisoptera con 6 familias, 88 géneros

y 637 especies, y, Zygoptera, con 11 familias, 92 géneros y 682 especies (Domínguez y

Fernández, 2009). Muchas especies son intolerantes a los cambios de temperatura y nivel

de humedad asociados a cambios en el nivel del agua, y, pueden subsistir solo en

ambientes permanentes (Rodríguez, y col.; 2006). Las larvas viven en ambientes

dulceacuícolas lagos, lagunas y ríos.

Sus larvas están disponibles en diferentes ecosistemas acuáticos entre ellos: charcos o

lagos, con abundante vegetación en las orillas. Son considerados indicadores de aguas

entre limpias y medianamente contaminadas con materia orgánica y algunas especies

logran soportar altos niveles de contaminación (Sermeño, y col.; 2010).

2.10.2.5. Diptera

El hábitat es muy diverso se los puede encuentran en ríos, arroyos, quebradas y lagos

a diferentes profundidades en cuerpos de agua, en las brácteas de muchas plantas y en

órficos de troncos viejos (Roldán, 1988). Los dípteros son insectos holometábolos, las

hembras ponen sus huevos en la superficie del agua, los huevos se reconocen por sus

colores están adheridos en rocas o vegetación flotante (Domínguez y Fernández, 2009).

Existen representantes de aguas con polución como son Tipulidae y Chironomidae,

con respecto a su alimentación son variadas unos son carnívoros y otros herbívoros

(Roldán, 1988). Este orden también tiene importancia médica, ya que muchas especies

transmiten enfermedades veneras (en especial la familia Culicidae) (Sermeño, et. al.

2010).

2.10.2.6. Hemiptera

Se los conoce también como chinches de agua, su característica principal es que poseen

partes bucales modificadas y tener un pico chupador insertado cerca al extremo anterior

de la cabeza, las alas anteriores son de consistencia dura en su porción basal y las alas

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posteriores son totalmente membranosas (Roldán, 2003). Su metamorfosis es sencillo y

de forma gradual pasando por huevo, ninfa y adulto y se encuentran tanto en aguas

estancadas como aguas de corriente (Sermeño, y col.; 2010).

Los hemípteros son depredadores de insectos acuáticos y terrestres, viven en remansos

de ríos y quebradas, se los encuentran en lagos, humedales y pantanos; algunas especies

resisten cierto grado de salinidad (Roldán, 2003). Son considerados indicadores de aguas

entre limpias y medianamente contaminadas con materia orgánica y algunas especies

logran soportar altos niveles de contaminación (Sermeño, y col.; 2010).

2.10.2.7. Mollusca Gastropoda

Existen aproximadamente unas 7000 especies nominales corresponden a formas

dulceacuícolas (Domínguez y Fernández, 2009), viven por lo general en ambientes con

muchas sales, ambiente apropiado para la construcción de la concha, y son considerados

como indicadores de aguas duras y alcalinas (Roldán, 1988). Algunos grupos, entre ellos

Ampullaridos y Planorbidos, muestran tolerancia elevada a altos niveles de oxígeno.

Otros caracoles de las familias Lymnaeidae y Chilinidae son mucho más sensibles y

requieren mayores concentraciones de oxígeno, habitando generalmente en aguas

templadas a frías (Domínguez y Fernández, 2009).

Se alimentan generalmente de vegetales, detritos o del perifiton que cubre sustratos

duros en los ríos, lagos y lagunas (Domínguez y Fernández, 2009), la mayor parte de las

especies requieren altas concentraciones de oxígeno (Roldán, 1988). Son indicadores de

aguas contaminadas con abundante materia orgánica, es frecuentemente un grupo poco

conocido (Sermeño, y col.; 2010).

2.10.3. Índices bióticos

Con base a la presencia y ausencia de los organismos bentos se calculan los índices

bióticos para clasificar la calidad del recurso hídrico otorgándole una puntuación. Los

métodos de medición biológicos permiten el monitoreo, vigilancia y control de la

contaminación en los afluentes hidrográficos; además, son sencillos, rápidos y de bajo

costo. El cálculo del índice biótico se realiza mediante el estudio de la composición y

estructura de las comunidades de organismos, y agrupando en un solo valor el cual se

clasifican de acuerdo al grado de polución del río, (Alba-Tercedor, 1996).

30

El Índice Biótico BMWP (Biological Monitoring Working Party) es el número de taxa

totales con un valor de tolerancia/intolerancia en la cual se basa en la valoración de los

diferentes grupos de invertebrados que se encuentran en una muestra (Domínguez &

Fernández, 2009; Roldán, 2003) plantea para Colombia la aplicación del índice biótico

BMWP (BMWP/Col) para evaluar los ecosistemas acuáticos. Para aplicar este índice

solamente se requiere identificar los macroinvertebrados acuáticos hasta el nivel de

familia, cada una de estas posee un grado de sensibilidad que va del 1 al 10; el 10 indica

al grupo más sensible, determinando que el afluente tiene agua sin afectación; en cambio,

si se identifican organismos resistentes con valores bajos, se determina que el río tiene

aguas afectadas por actividades antrópicas (Roldán, 1988).

Para realizar el análisis de la diversidad de las familias de macroinvertebrados

acuáticos se utilizó el índice de diversidad de Shannon Wienner que expresa la

abundancia proporcional de las especies, se calculó mediante la ecuación (1) H´ = Σ (pi x

In pi), donde pi = Es la proporción del número total de individuos de la especie (i) en la

comunidad, y, el índice de dominancia de Simpson (1949), mediante la ecuación (2) D =

Σni(ni-1)/(N(N-1)), donde ni = es el número de individuos de la especie (i) de la muestra

y N es el número total de individuos de la muestra (Peet, 1974) citado por Rivera, 2011.

Los índices bióticos simples están compuestos por métricas, que incorporan distintos

atributos ecológicos la comunidad de macroinvertebrados acuáticos, están representados

por los resultados de la cuantificación e identificación de los macroinvertebrados

acuáticos hasta el nivel de familia, por abundancia, riqueza taxonómica, índice biótico

BMWP/Col, Shannon, Simpson, uso del suelo, variables físico – químicas del agua (Karr,

1981; Karr y Chu, 1999; Moya, y col.; 2007; Dóledec y Statzner, 2010; y Waite, y col.;

2010) citado por Moya, y col.; 2011los resultados deberán indicar la respuesta de la

comunidad frente a los cambios generados por la incidencia de las actividades antrópicas

(Carvajal, 2016).

3. Marco legal

3.1. Constitución de la República del Ecuador

En la Constitución de la República del Ecuador del 2008 se hiso bastante énfasis en la

protección de los recursos naturales en especial de los recursos hídricos.

31

En el art. 12 establece el derecho humano al agua es fundamental e irrenunciable. El

agua constituye patrimonio nacional estratégico de uso público, inalienable,

imprescriptible, inembargable y esencial para la vida (Constitución de la República del

Ecuador, 2008).

El respeto a la naturaleza, el cuidado de los ecosistemas y la correcta utilización de los

recursos naturales están descritos en el artículo 66 del numeral 27 y en el numeral 6 del

artículo 83 de la constitución.

En el artículo 411 y 412 hace referencia a las obligaciones de los entes

gubernamentales sobre los cuidados y el manejo adecuado de los recursos hídricos,

cuencas hidrográficas y caudales ecológicos.

3.2. Ley de Gestión Ambiental Codificación

Art. 1 “La presente Ley establece los principios y directrices de política ambiental,

determina las obligaciones, responsabilidades, niveles de participación de los sectores

público y privado en la gestión ambiental y señala los límites permisibles, controles y

sanciones en esta materia” (MAE, 2004)

Art. 20 habla sobre los permisos para las actividades que son de riesgo para el

ambiente. En el art. 33 se establecen como instrumentos de aplicación de las normas

ambientales los siguientes parámetros de calidad ambiental, normas de efluentes y

emisiones, normas técnicas de calidad de productos, régimen de permisos y licencias

administrativas, entre otras.

3.3. Ley de Prevención y Control de la Contaminación Ambiental

En el art. 6 “Queda prohibido descargar, sin sujetarse a las correspondientes normas

técnicas y regulaciones, a las redes de alcantarillado, o en las quebradas, acequias, ríos,

lagos naturales o ratifícales, o en las aguas marinas, así como infiltrar en terrenos, las

aguas residuales que contengan contaminantes que sean nocivos a la salud humana, a la

fauna, a la flora y a las propiedades” (MAE, 2004)

32

3.4. Ley Orgánica de Recursos Hídricos, Usos y Aprovechamiento del Agua

Art. 12 y 13 se especifica la protección y conservación de las fuentes hídricas y de las

aguas que circulan, además establece una zona de protección hídrica.

En el literal d) del art. 79 “Controlar las actividades que puedan causar la

degradación del agua y de los ecosistemas acuáticos y terrestres con ella relacionados y

cuando estén degradados disponer su restauración” (Secretaría del Agua, 2014).

3.5. Ley Orgánica de Salud

Art. 96“Toda persona natural o jurídica tiene obligación de proteger los acuíferos,

las fuentes y cuencas hidrográficas que sirvan para el abastecimiento de agua para

consumo humano” (MSP, 2006).

Art. 103 “Se prohíbe a toda persona, natural o jurídica, descargar o depositar aguas

servidas y residuales, sin el tratamiento apropiado, conforme lo disponga en el

reglamento correspondiente, en ríos, mares, canales, quebradas, lagunas, lagos y otros

sitios similares” (MSP, 2006).

3.6. Libro IV Texto Unificado de Legislación Secundaria del Ministerio del

Ambiente

Art. 6 “Toda investigación científica relativa a la flora y fauna silvestre a realizarse

en el Patrimonio Nacional de Áreas Naturales por personas naturales o jurídicas,

nacionales o extranjeras, requiere de la autorización emitida por el Distrito Regional

correspondiente” (MAE, 2016).

3.7. Ley Forestal y de Conservación de Áreas Naturales y Vida Silvestre

Art. 72 “En las unidades del patrimonio de áreas naturales del Estado, que el

Ministerio del Ambiente determine, se controlará el ingresó del público y sus actividades,

incluyendo la investigación científica”

33

CAPÍTULO III

3. Marco metodológico

3.1. Tipo de investigación

Los tipos de investigación utilizados fueron los siguientes:

Método descriptivo, se estableció la ubicación de los puntos de monitoreo para

analizar el cambio de uso del suelo, los parámetros físico – químicos para generar

el Índice Biótico Simple del humedal.

Método de campo, se obtuvo información en territorio, monitoreo de la calidad del

agua superficial, se recolectaron muestras de agua y colectaron macroinvertebrados

acuáticos de clase insecta y mollusca.

Método documental, se recopiló, analizó la información de las imágenes

satelitales del sector Landsat 8 y revisión bibliográfica (libros, revistas e

investigaciones).

3.2. Delimitación espacio – temporal

El trabajo fue transversal porque se desarrolló en el periodo de octubre a diciembre de

2017, con la finalidad de generar el Índice Biótico Simple para el humedal Abras de

Mantequilla.

3.3. Diseño de investigación

La investigación fue cuantitativa, porque se empleó información medible, accesible y

con características específicas, tipo no experimental, porque no se pudo manipular las

variables en el proceso de la investigación y transversal porque los resultados fueron en

periodos determinados.

3.4. Criterios de selección

3.4.1. Inclusión

La generación de la información de uso del suelo se realizó el análisis multitemporal

en un periodo 20 años (1996 – 2016), se utilizaron las imágenes satelitales que tienen un

34

porcentaje de cobertura de nubes menor a 40%, y, se utilizaron imágenes LANDSAT 8

aptas para realizar el análisis multitemporal en el periodo mencionado.

Para determinar la calidad del agua superficial en el humedal Abras de Mantequilla se

realizaron análisis de parámetros físico – químicos), con los equipos portátiles de

laboratorio de la Secretaría del Agua análisis “in situ” (temperatura, turbidez, oxígeno

disuelto, conductividad y potencial de hidrógeno), en el laboratorio Químico CELEC EP

los parámetros nitrito, alcalinidad, hierro y fosfato, y, se recolectaron taxas de clase

insecta y mollusca.

3.4.2. Exclusión

Se excluyeron las imágenes satelitales que tienen un porcentaje de nube mayor a 40%,

además, descartaron los afluentes que superan el caudal de 4 m3/s y los que estén secos

(no tengan caudal), y, se descartaron las taxas de crustáceos, anélidos, arácnidos,

miriápodos y nematodos.

3.4.3. Eliminación

Se eliminaron las imágenes satelitales que tienen un porcentaje de nube mayor a 50%,

cuando las características hidromorfológica (caudal) durante los meses a monitorear

hayan cambiado, y, se eliminaron las taxas que estén no estén completas sus partes.

3.4.4. Consideraciones éticas

La obtención de información primaria de este trabajo contempló como estándar ético

salvaguardar la confidencialidad de las opiniones y juicios de valor. Para ello se adoptaron

las siguientes medidas: mantener el anonimato de los consultados y entregar antecedentes

claros acerca de los propósitos y del destino que tendrá la información que fuese

proporcionada.

3.5. Instrumentos

Para el levantamiento de la información y el procesamiento de datos se utilizaron los

siguientes instrumentos:

3.5.1. Material de campo

GPS Garmin 78s

35

Cámara fotográfica

Libreta de campo

Esferográfico

Flexómetro

Lupa

10 Sustratos artificial (espesor de 0,3 cm)

2 Redes D-net de 100 µm

Recipiente plástico grande

Recipiente plástico pequeña

Pinza

3 Galones de alcohol al 70 %

50 Frascos plásticos de boca ancha con tapa rosca de 100 mL

1 Tamiz

3.5.2. Equipos de campo

Turbidímetro

pHímetro

Multiparámetro

3.5.3. Material de laboratorio

Microscopio Stereoscopio (20-50x) marca Leica EZ6

2 Galones de alcohol al 70%

Pinzas

200 frascos plásticos de boca ancha con tapa rosca de 2 mL

35 cajas petri

Software ArcGis 10,1

Software ENVI

Guía para identificar los macroinvertebrados acuáticos

Imágenes satelitales Landsat 8

Cartografía base a escala 1:50 000

Mapa de uso y cobertura de la tierra del Ecuador Continental 2013 – 2014

a escala 1:1 000 000

36

3.5.4. Material de oficina

Ordenador

Impresora

Flash memory

Libreta de campo

Esferográfico

Cámara

Paquetes estadísticos

3.6. Método de investigación

Se utilizó el método de deducción porque la información proporcionada fue mediante

información primaria imágenes satelitales, sistema de información geográfica, registros

de resultados de calidad del agua superficial, y, secundaria revisión bibliográfica (libros,

revistas, investigaciones, ley ambiental vigente).

3.7. Procedimiento

3.7.1. Cuantificación y caracterización de los cambios de uso del suelo

Se quiere obtener las áreas donde hay mayor probabilidad de arrastre de sedimentos y

contaminantes hacia las fuentes hídricas, que drenan a la cuenca Abras de Mantequilla,

y, comparar estas áreas con los datos de las variables que se tomaron en campo.

La información para realizar el mosaico del mdt. de la cuenca seleccionada se escogió

una resolución de 30 metros de USGS (Servicio Geológico de los Estados Unidos). Los

procesos para generar el mapa de sombras y el mapa de pendiente se realizaron con

ArcGis 10,4 (ESRI, 2016), se reclasificaron las pendientes en 7 clases 0 - 2, 2 - 5, 5 - 12,

12 - 25, 25 - 40, 40 - 70, > 70 % en base a la evaluación de tierras por su capacidad de

uso, debido que constituye un factor determinante al incidir directamente en las diferentes

prácticas agronómicas y mecánicas para el cultivo de la tierra (MAGAP y PRAT, 2008).

37

3.7.1.1. Detección de cambios en base a imágenes satelitales en un periodo de

20 años con imágenes de 1996 y 2016

Se unió la información del mapa de pendientes reclasificado, las microcuencas, la capa

de uso y cobertura para obtener la zonificación geográfica, se emplearon imágenes

satelitales Landsat 8 y se realizó para el análisis multitemporal, el procedimiento se talla

a continuación:

Las imágenes que se logró descargar para realizar el análisis multitemporal

corresponden a los años 1996, 1998, 2013, 2014, 2015 y 2016, luego de analizar el

porcentaje de nubes y resolución de las imágenes se concluyó que las imágenes aptas para

el estudio serían las correspondientes a los años 1996, 1998, 2015 y 2016, obteniendo así

un período de 20 años para analizar los cambios en el uso del suelo de la zona.

Estas imágenes fueron escogidas en función de los parámetros de selección enfocados

en la evaluación de la calidad visual de cada una; de esta forma, se destaca la valoración

del porcentaje máximo de cobertura de nubes el cual fue establecido en un 15 %, valor

que constituye un límite máximo aceptable para la zona teniendo en cuenta las

condiciones climáticas de la región y la influencia de éstas en la obtención de imágenes

satelitales completamente despejadas, los resultados obtenidos se comparó con el

software ENVI.

Para realizar de la clasificación de la cobertura del suelo del humedal Abras de

Mantequilla, en los cuatro periodos seleccionados (1996, 1998, 2015 y 2016) se utilizó la

metodología de clasificación supervisada, se calcularon las áreas de cada cobertura

vegetal y el porcentaje de cambio de uso del suelo (Medina, 2015), mediante un el proceso

de edición y estructuración previo al ingreso al Sistema de Información Geográfica (Sosa,

2015), se empleó la cartografía base, a escala 1:50 000, en sistema de referencia WGS84,

proyección cartográfica UTM (IGM, 2010), mapa de uso y cobertura de la tierra del

Ecuador Continental 2013 – 2014 a escala 1:1 000 000 (MAE – MAGAP, 2015) y el

límite del humedal Abras de Mantequilla (Subsecretaría de Gestión Marina y Costera del

MAE, 2009).

38

3.7.2. Caracterización de los parámetros físico – químicos de la calidad del agua

superficial

Para determinar la calidad del agua superficial en el humedal Abras de Mantequilla se

realizaron análisis de parámetros físico – químicos básicos, con los equipos portátiles del

laboratorio de la Secretaría del Agua análisis “in situ” (temperatura, turbidez, oxígeno

disuelto, conductividad y potencial de hidrógeno), Laboratorio Químico CELEC para

analizar parámetros químicos: nitrito, alcalinidad, fosfato y hierro (Tabla 3).

Las tomas de muestras para los análisis de los parámetros físicos – químicos básicos

del agua superficial se realizaron en las siguientes fechas: 8 de octubre de 2017, 12 de

noviembre de 2017 y 3 de diciembre de 2017; se recogieron un total de 15 muestras.

Tabla 3. Parámetros físico – químicos del agua superficial y métodos de análisis empleados

PARÁMETRO UNIDAD DE

MEDIDA MÉTODO DE ANÁLISIS

pH Unidades de pH Multiparámetro

Oxígeno disuelto mg/L Multiparámetro

Nitrito mg/L Kit HACH Nitrite – Ferrous Sulfate

Hierro mg/L Kit HACH Iron – Phenanthroline

Turbidez UTN Turbidímetro portátil

Alcalinidad mg/L APHA, AWWA, WPCF 2320 B

Fosfato mg/L Kit HACH Phosphate – Ascorbic Acid

Temperatura °C Multiparámetro

Conductividad µS/cm Multiparámetro

Fuente: SENAGUA, 2012 y APHA, 2005

La recolección de las muestras de agua, manejo y conservación de las mismas se

realizó de acuerdo a lo establecido en las Normas Técnicas Ecuatorianas:

a. Norma NTE INEN 2176:1998 “Agua. Calidad de Agua. Muestreo. Técnicas de

Muestreo”, y,

b. Norma NTE INEN 2169:98 “Agua. Calidad de Agua. Muestreo. Manejo y

Conservación de Muestras”.

El modelo de etiqueta aplicado a las muestras de agua se realizó según las

especificaciones de la Norma NTE INEN 2176:1998 (Tabla 4).

Tabla 4. Modelo de etiqueta para muestras de agua

39

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL

ECUADOR ANÁLISIS DEL AGUA SUPERFICIAL

Número de muestra:

Punto de muestreo

Coordenadas UTM WGS 84:

Tipo de análisis a realizarse:

Muestreado por:

Observaciones:

Fecha y hora de muestreo:

Las tablas 5, 6 y Anexo 2 se detallan la localización de los puntos de monitoreo y las

características encontradas:

Tabla 5. Localización de los puntos de monitoreo

PUNTO DE

MONITOREO

NOMBRE DEL

PUNTO DE

MONITOREO

CUENCA

(NIVEL 5)

COORDENADAS

UTM ALTITUD

(m.s.n.m.) X y

P1 Ventanas Abras de

Mantequilla 670108 9841279 16

P2 Puebloviejo Abras de

Mantequilla 662702 9828700 12

P3 Isla Bejucal Abras de

Mantequilla 650911 9818467 9

P4 Vinces Abras de

Mantequilla 645613 9827994 12

P5 El Recuerdo Abras de

Mantequilla 647661 9835264 10

Tabla 6. Características de los puntos de monitoreo

PUNTO DE

MONITOREO

NOMBRE DEL

PUNTO DE

MONITOREO

SUSTRATO

TIPO DE

VEGETACIÓN

CIRCUNDANTE

USO DE

SUELO

P1 Ventanas Sedimento fino y

plantas acuáticas

Arbórea y cultivos

ciclo corto y

pastizal

Cultivo de arroz

P2 Puebloviejo Sedimento fino y

plantas acuáticas Cultivos ciclo corto

Cultivo de

banano

P3 Isla Bejucal Sedimento fino y

plantas acuáticas

Arbórea, cultivos

ciclo corto y

pastizal

Cultivo de

banano

P4 Vinces

Sedimento fino y

plantas acuáticas

Arbórea, cultivos

ciclo corto y

pastizal

Cultivo de maíz

P5 El Recuerdo

Sedimento fino y

plantas acuáticas

Arbórea, cultivos

ciclo corto y

pastizal

Cultivo de maíz

40

Los puntos de monitoreo presentaron dominancia por sedimentos finos y grava

particulada, se encontró vegetación de árboles maderables, arbustos, grandes extensión

de cultivos de banano de exportación, arroz, maíz pastizales.

3.7.2.1. Descripción de los puntos de monitoreo seleccionados

Punto de monitoreo No. 1

Está ubicado al este del humedal, se pudo observar que en ambos márgenes los

moradores realizan actividades de recreación, hay presencia de plantas acuáticas,

sedimentos finos. Este punto presenta material vegetal sobre el espejo de agua una

plantación de tectona grandis (Teca); por último, se pudo confirmar que hay la existencia

de cultivos de arroz y asentamientos humanos (Figura 2).

Figura 2. Punto de monitoreo P1: Ventanas

41


El P2 se encuentra en la comunidad de Puebloviejo, el cuerpo de agua no presenta

movimiento, sedimentos y hay presencia de macrófitas gran parte del afluente está

cubierto con lechuguines; además aguas arriba se encuentran poblados de importancia

como Puerto Pechiche, La Elvira, desarrollan actividades antrópicas como la agricultura

especialmente banano (Figura 3).

Figura 3. Punto de monitoreo P2: Puebloviejo


En el P3 ubicado cerca de la comunidad Baba e Isla Bejucal, está rodeado de una capa

vegetal, conformada por árboles, sedimentos, macrófitas, hay presencia de aves y de

peces; este punto fue seleccionado porque desarrollan gran número de actividades

recreacionales, cultivos de banano y ganaderas, los moradores comunicaron que en la

zona existe gran uso de agroquímicos y fertilizantes (Figura 5).

42

Figura 4. Punto de monitoreo P3: Isla Bejucal


El P4 ubicado cerca de la comunidad Vinces, este punto presenta sedimentos, se

observa diferente especies de árboles y vegetación rivereña, este punto fue seleccionado

porque hay asentamientos humanos, actividades antrópicas cultivos de maíz (Figura 6).

Figura 5. Punto de monitoreo P4: Vinces

43


En el P5, está ubicado en el recinto El Recuerdo, este punto presenta sedimentos, el

cuerpo de agua con una capa de material vegetal sobre el espejo de agua, los pobladores

manifestaron que cultivan arroz y maíz con productos orgánicos, hay asentamientos

humanos, se observó una gran biodiversidad de aves (garza y águilas), anfibios, peces y

gran parte del humedal está cubierto de lechuguines (Figura 7).

Figura 6. Punto de monitoreo P5: El Recuerdo

No se encontraron vertimientos de agua residuales municipales cercanos a la cuenca

ni descargas clandestinas sin tratamiento previo. Los puntos de monitoreo se caracterizan

por la amplitud del cauce y la disminución de la velocidad de la corriente.

3.7.2.2. Medición del caudal

Chamorro (2011), menciona que la selección del sitio de muestreo se realizó en un

tramo recto del cauce y que fluya sin que exista obstáculos. El área de escurrimiento se

medió el ancho del río y se dividieron en subsecciones y en la división de cada subsección

se tomó la profundidad del agua. En la trayectoria del cauce se soltó el flotador, en el

inicio del tramo seleccionado y se medió la longitud que recorre el mismo, y mediante la

utilización de un cronometro se tomó el tiempo que tardo el flotador en recorrerlo, se

detalla la siguiente ecuación.

44

Los valores del factor de corrección para determinar la velocidad media en función de

la velocidad superficial, aplicable para realizar los aforos líquidos superficiales

practicados por el método de flotador se utilizó el criterio de apreciación de 0,40 porque

el canal contiene abundante vegetación y no se ha realizado mantenimiento (SENAGUA,

2011).

3.7.2.3. Ecuación para calcular la altura media

Ecuación (3): ℎ𝑚 =h1+h2+h3+⋯..n

N

Dónde:

hm= altura media (m)

N= número de datos

3.7.2.4. Ecuación para calcular la velocidad del agua

Ecuación (4) 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 =d(m)

t (s)

Dónde:

d: distancia recorrida del flotador, (m)

t: tiempo en el que el flotador recorre la distancia establecida, (s)

3.7.2.5. Ecuación para calcular el área transversal

Ecuación (5): 𝐴𝑇 = ℎ𝑚(𝑚) ∗ 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 (𝑚)

3.7.2.6. Caudal

Ecuación (6): 𝑄 = 𝐴 ∗ 𝑉𝑚 * 0,40

Dónde:

A: área de la sección, (m2)

Vm: velocidad media del agua, (m/s)

fc: factor de corrección, (0,40)

45

3.7.3. Determinación de la calidad del agua del humedal Abras de Mantequilla

a través de indicadores bióticos basados en macroinvertebrados acuáticos

Se seleccionaron cinco puntos de muestreos distribuidos al azar, en la cuenca alta,

media y baja en los afluentes que alimental al humedal que tengan diferentes caudales,

tipos de cobertura y uso del suelo (Anexo 2).

Se solicitó a la Dirección Provincial del Ambiente de Los Ríos, autorización para la

actividad de investigación del recurso de macroinvertebrados acuáticos en el humedal.

Con Oficio Nro. MAE-DPALR-2017-1703-O, de fecha 24 de octubre de 2017, el Director

Provincial Ambiente de Los Ríos acepta y otorga el permiso para la investigación de

código: MAE-DPALR-2017-001 (Anexo 3).

El muestreo se realizó durante el periodo de los meses de octubre, noviembre y

diciembre del año 2017, en cada punto de muestreo se describió la vegetación colindante,

cada punto fue georeferenciado con GPS en coordenadas UTM.

Para determinar el índice biótico BMWP/Col en humedales, se utilizó el método de

sustratos artificiales de Castillo (2000), citado por Trama, y col.; 2009, los cuales se

reprodujeron mezclándolos con un bloque dentro de la malla plástica (diámetro de 0,3

cm), se colocaron los sustratos artificiales a lo largo del transepto del cauce en la orilla

del afluente y se dejaron sumergidos por más de 20 días (Figura 7).

Figura 7. Método de muestreo utilizando sustratos artificiales

Fuente: Castillo 2000, citado por Trama, y col.; 2009.

46

También se realizó el muestreo con la red D-Net de 100 µm de diámetro en los puntos

seleccionados, los puntos representaron variedad de hábitats que existan piedras, arena y

vegetación acuática, se removieron los sustratos para recoger los organismos que estén

adheridos a ellas.

Se introdujeron las redes al afluente, se desplazó aproximadamente 1 m cerca del fondo

y se subió hasta la superficie; la red fue colocada en sentido contrario a la corriente del

agua, por delante de la red se procedió a remover o golpear el sustrato, por un tiempo de

10 segundos aproximadamente.

3.7.3.1. Preparación y conservación de las muestras

El contenido de cada muestra se colocó en el recipiente plástico grande con agua para

que los macroinvertebrados acuáticos floten con mayor facilidad y así evitar causar daños

a los individuos, se los tomaron por el abdomen con ayuda de la pinza entomológica se

los colocaron en los frascos plásticos con tapa rosca de 100 mL (Endara, 2012) y con

alcohol al 70 % y fueron debidamente rotulados identificando el punto de monitoreo,

coordenadas UTM, provincia, cantón, sector, fecha, hora y método de recolección, los

frascos fueron conservados a temperatura ambiente.

3.7.3.2. Identificación de macroinvertebrados acuáticos

La identificación de las taxas fue hasta nivel de familia, se empleó para ello claves

taxonómicas de Roldán (1988), se colocaron los macroinvertebrados acuáticos en

diferentes cajas petri con alcohol para observarlos en el estéreomicroscopio en la oficina

de la Dirección de Gestión de Calidad del Agua de la Secretaría del Agua, una vez

identificados fueron agarrados por el abdomen con la pinza entomológica colocados en

frascos criotubos de boca ancha y tapa rosca de 2 mL conservados con alcohol al 70 %,

previo a la entrega de los especímenes al Museo de la Escuela Superior Politécnica

Nacional.

Se realizó el recuento del número de individuos recolectados en el monitoreo

representativo de los hábitats, se determinó la abundancia de los macroinvertebrados

acuáticos recolectados y se procedió a clasificar de acuerdo a la familia al que pertenecen

en la hoja de puntuación.

47

3.7.3.3. Aplicación del índice BMWP/Col

Se aplicó el índice biótico BMWP/Col (Biological Monitoring Working Party)

establecido por Roldán (2003) en cada punto de monitoreo que permitió valorar el estado

ecológico del cuerpo de agua superficial del humedal, fue calculado sumando las

puntuaciones asignadas a las distintas taxas de macroinvertebrados acuáticos

identificadas, se estableció el indicador de diversidad taxonómica por el número de

individuos presentes en cada familia. Roldán (2003) establece que este índice es hasta la

identificación hasta el nivel familia, la calificación va del 1 al 10; el 10 indica las familias

que no aceptan contaminantes y el 1 las familias que toleran gran cantidad de

contaminantes (Anexo 4).

En dependencia del puntaje obtenido para cada una de las familias de

macroinvertebrados acuáticos va de entre 1 a un máximo indeterminado, se clasificó los

diferentes puntos de muestreo para determinar la calidad del agua superficial (Tabla 7).

Tabla 7. Clasificación de la calidad del agua según BMWP/Col

CLASE CALIDAD BMWP SIGNIFICADO COLOR

I Buena ≥150, 101 – 120 Limpias a muy limpias

II Aceptable 61 – 100 Ligeramente contaminadas

III Dudosa 36 – 60 Moderadamente contaminadas

IV Crítica 16 – 35 Muy contaminadas

V Muy crítica ≤15 Fuertemente contaminadas

Fuente: Roldán, (2003)

3.7.4. Análisis estadístico para los resultados obtenidos de los parámetros físicos

– químicos del agua superficial

Se empleó un diseño completamente al azar con cinco tratamientos (puntos de

muestreo) y tres repeticiones (meses monitoreados) para las variables físico – química y

caudal del agua superficial, el análisis de datos se realizó mediante análisis de varianza

(ANOVA) Rivera, y col; 2013.

Para conocer la diversidad y abundancia de la comunidad de macroinvertebrados

acuáticos en cada uno de los puntos de monitoreo se utilizaron la diversidad de Shannon

– Weiner y dominancia de Simpson (Peet, 1974) citado por Rivera, 2011; los cálculos se

realizaron en el programa Past (versión 1,57) (Rivera, y col; 2013). La similitud entre los

48

puntos de monitoreo seleccionados se midió con el método de clasificación o

agrupamiento jerárquico (clúster) mediante el índice de Jaccard con el fin de determinar

la similitud entre los sitios de muestreo (Rivera, 2011). Para determinar la relación entre

las variables de uso del suelo, parámetros físico – químico y biótico del agua superficial

(riqueza, abundancia de familias) se utilizó el Análisis por Componentes Principales

(ACP) mediante el programa Past (versión 1,57) (Rivera, 2011).

3.7.5. Índice biótico simple con base a los resultados de uso del suelo,

parámetros físico – químicos y calidad biótica del agua superficial

Para desarrollar el Índice Biótico Simple, se consideraron 16 métricas basadas en el

pH, oxígeno disuelto, conductividad, temperatura, turbidez, alcalinidad, fosfato, hierro,

nitrito, caudal, abundancia (individuos), riqueza (familias), índice BMWP/Col,

diversidad de Shannon, dominancia de Simpson y uso del suelo (cultivos más

representativos: arroz, maíz y banano) métricas usadas para el índice (Karr, 1981; Karr y

Chu, 1999; Moya, y col.; 2007; Dóledec y Statzner, 2010; y Waite, y col.; 2010) citado

por Moya, y col.; 2011.

Para las métricas seleccionadas se emplearon la normalización para convertir a la

estandarización de cada una de las métricas en probabilidades (como valores métricos)

con valores de 0 al 1 (Pérez, y col.; 2007) citado por Carvajal, 2016, siendo el 0 el valor

que indica mayor degradación, altos niveles de perturbación antrópicas (comunidades de

macroinvertebrados acuáticos en condiciones ambientales pobres) y 1 indican una mejor

conservación (comunidades de macroinvertebrados acuáticos en buenas condiciones

ambientales) (Pont, y col.; 2009). Para la normalización de las métricas se calculó de la

siguiente manera; se normalizó los valores de cada variable donde a= sumatoria de las

variables:

𝐸𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (7): 𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖ó𝑛=

𝑎 ∗ 1

𝑁𝑜. 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒

El Índice Biótico Simple (IBS) final resultó de la sumatoria de cada uno de los valores

de las probabilidades de las métricas seleccionadas, se encuentra en un rango de valores

entre 1 a 15; siendo el 1 el que indique mayor degradación y 15 para mejor conservación.

𝐸𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (8): 𝐼𝐵𝑆 = 𝑎 + 𝑏 + 𝑐 … . +𝑛

49

3.7.6. Índice Biótico Simple para diagnosticar la calidad del agua superficial del

humedal Abras de Mantequilla

Para definir la calidad del agua del humedal Abras de Mantequilla se establecieron

cuatro rangos de clasificación de Muy Bueno, Bueno, Moderado y Malo, en la tabla 8 se

presentan los cuatro rangos de calidad del agua con la respectiva clasificación, la cual está

asociada a un color, a continuación se detalla la significación de cada rango del Índice

Biótico Simple:

Tabla 8. Clasificación y rangos de la calidad del agua de acuerdo al Índice Biótico Simple

para el humedal Abras de Mantequilla

Clasificación Rango Color

Muy Bueno 15,00 – 12,00

Bueno 11,99 – 9,00

Moderado 8,99 – 6,00

Malo 5,99 – 1,00

Muy Bueno: Describe a cuerpos de agua lénticos sin mayores afectaciones y

con muy buena calidad biótica, las comunidades y organismos son saludables,

mantienen una estructura trófica y calibrada, y, la calidad del agua no limita la

supervivencia ni propagación de especies.

Bueno: Describe a cuerpos de agua lénticos ligeramente afectados y con buena

calidad biótica, presenta comunidades y organismos ligeramente alterados, y,

la calidad del agua no limita la supervivencia de especies pero puede reducir

su propagación.

Moderado: Describe a cuerpos de agua lénticos moderadamente impactados

con regular calidad biótica, presenta pocas especies intolerantes a las

afectaciones antrópicas al ambiente, la calidad del agua usualmente limita la

propagación de las especies pero no su supervivencia.

Malo: Describe a cuerpos de agua lénticos altamente impactados con poca

calidad biótica, con presencia de pocas especies, aunque estas pueden estar en

alta densidades y son muy tolerantes a los impactos, la calidad del agua limita

o impide la propagación y supervivencia de especie.

50

CAPÍTULO IV

4. Resultados

4.1. Cuantificación y caracterización de los cambios de uso del suelo en un

período de 20 años en el humedal Abras de Mantequilla

El mapa de pendientes significan que las zonas destinadas para realizar el monitoreo

de calidad del agua son áreas con pendientes hasta el 12 %, es decir, planas consideradas

estratégicas para la colección de taxas de macroinvertebrados acuáticos (Anexo 5).

Según el Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca y el Ministerio

del Ambiente, 2015 los cultivos que se realizan en el humedal son los siguientes: cultivo

de maíz duro con 24 983,63 has., cultivos de arroz con 3808,52 has., cultivo de banano

con 2334,59 has., cultivo de palma africana con 1797,13 has., cultivo de cacao con

1083,74 ha. (Anexo 6), y, el uso y cobertura de suelo del humedal son los siguientes:

cultivos anuales con 28 801,44 ha, pastizal con 9080,07 has., otras tierras agrícolas con

4398,52 has, cultivos permanentes con 2880,87 has., agropecuario con 2780,47 has.,

cultivo semi – permanente con 2552,63 has., vegetación herbácea con 642,58 has., natural

con 532,52 has., plantación forestal con 135,48 has., vegetación arbustiva con 58,07, y,

bosque nativo con 29,20 has. (Anexo 7).

El análisis multitemporal realizado fue de tipo espacial a través de la comparación de

las coberturas de dos imágenes de satélites 1996 y 2016 registraron un cambio del 40,6%

en la cobertura de suelo (Anexo 8). De acuerdo a los resultados obtenidos en el análisis

multitemporal la cobertura vegetal del humedal en el período de 20 años (1996 – 2016),

presentó áreas con cambios de uso del suelo de 21 108,82 has., y, sin cambios de 30 892,

41 has., (Anexo 9), estos cambios pueden estar relacionados por el aumento de la frontera

agrícola, asentamientos humanos desorganizados y actividades industriales.

4.2. Caracterización físico - química la calidad del agua superficial del


Los resultados de los análisis de los parámetros físico – químicos del agua superficial

fueron realizados “in situ” y en el laboratorio CELEC EP en los cinco puntos de muestreo

a lo largo del humedal Abras de Mantequillas fueron tomados en: Ventanas, Puebloviejo,

Isla Bejucal, Vinces y El Recuerdo, a continuación se detallan los datos obtenidos del

51

muestreo realizado en el campo para el levantamiento de los parámetros físico – químicos

del agua superficial:

4.2.1. pH

En la figura 8 se encuentran las variaciones de concentraciones de pH que fluctuó

entre 7,13 a 7,81, los puntos de monitoreo se encuentran en los rangos de la neutralidad,

el valor más alto se registró en el mes de octubre con 7,81 en el P3: Isla Bejucal, mientras

que la concentración más baja fue en el P2: El Recuerdo en el mes de diciembre con 7,13.

Figura 8. Valoración de pH en el agua del humedal Abras de Mantequilla

4.2.2. Oxígeno Disuelto

En la figura 9 se encuentran las concentraciones de oxígeno disuelto, se ubicaron en

un intervalo de 1,31 mg/L a 7,60 mg/L, el valor más bajo fue registrado en el mes de

noviembre con 1,31 mg/L en el P2: Puebloviejo, mientras que la concentración más altas

se obtuvo en el P1: Ventanas en el mes de noviembre con 7,60 mg/L.

7,49

7,16

7,60

7,35

7,69

7,34

7,81

7,227,30

7,257,33

7,63

7,30

7,58

7,13

6,60

6,80

7,00

7,20

7,40

7,60

7,80

8,00

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

P1: Ventanas P2: Puebloviejo P3: Isla Bejucal P4: Vinces P5: El Recuerdo

pH

Puntos de monitoreo

52

Figura 9. Concentración de oxígeno disuelto en el humedal Abras de Mantequilla

4.2.3. Nitritos

En la figura 10 se encuentran las concentraciones de nitritos, se ubicaron en un

intervalo de 12,67 a 16,67 mg/L, el valor más bajo fue registrado en el mes de noviembre

con 12,67 mg/L en el P1: Ventanas, mientras que la concentración más alta se obtuvo en

el P3: Isla Bejucal en el mes de octubre con 16,67 mg/L.

Figura 10. Concentración de nitritos en el humedal Abras de Mantequilla

7,38 7,607,31

1,661,31 1,40

5,68 5,625,33

2,52 2,33 2,302,58

2,28 2,26

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre


Oxí

gen

o d

isu

elto

(m

g/l)

Puntos de monitoreo

13,3312,67 13,00

15,0014,33

13,00

16,67

15,3314,33

13,33 13,00

14,33 14,3315,33 15,33

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre


Nit

rito

s (m

g/l)

Puntos de monitoreo

53

4.2.4. Hierro

En la figura 11 se encuentran las concentraciones de hierro, se ubicaron en un intervalo

de 0,08 a 0,18 mg/L, el valor más bajo fue registrado en el mes de octubre con 0,18 mg/L

en el P4: Vinces, mientras que la concentración más alta se obtuvo en el P1: Ventanas en

los meses de octubre, noviembre y diciembre con 0,18 mg/L.

Figura 11. Concentración de hierro en el agua del humedal Abras de Mantequilla

4.2.5. Alcalinidad

En la figura 12 se encuentran las concentraciones de alcalinidad, se ubicaron en un

intervalo de 48,41 a 78,73 mg/L, el valor más bajo fue registrado en el mes de diciembre

con 48,41 mg/L en el P1: Ventanas, mientras que la concentración más alta se obtuvo en

el P2: Puebloviejo en el mes de octubre con 78,73 mg/L.

0,18 0,18 0,18

0,14 0,14 0,14 0,14 0,13 0,14

0,08

0,14 0,14 0,140,14 0,14

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

P1: Ventanas P2: Puebloviejo P3: Isla Bejucal P4: Vinces P5: ElRecuerdo

Hie

rro

(m

g/l)

Puntos de monitoreo

54

Figura 12. Concentración de alcalinidad en el agua del humedal Abras de Mantequilla

4.2.6. Fosfato

En la figura 13 se encuentran las concentraciones de fosfato, se ubicaron en un

intervalo de 0,18 a 0,25 mg/L, el valor más bajo fue registrado en el mes de octubre y

diciembre en el P5: El Recuerdo, en el mes noviembre y diciembre en el P4: Vinces,

mientras que la concentración más alta se obtuvo en el P2: Puebloviejo en el mes de

noviembre con 0,25 mg/L.

Figura 13. Concentración de fosfato en el agua del humedal Abras de Mantequilla

48,82 49,29 48,41

78,73 77,39 77,3271,36 71,65 71,50

75,41 75,49 74,40 76,01 77,54 77,58

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre


Alc

alin

idad

(m

g/l)

Puntos de monitoreo

0,230,24

0,22 0,230,25

0,22 0,23 0,22 0,220,19 0,18 0,18 0,18

0,19 0,18

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre


Fosf

ato

(m

g/l)

Puntos de monitoreo

55

4.2.7. Turbidez

En la figura 14 se encuentran los valores de turbidez, se ubicaron en un intervalo de

6,45 a 9,65 UTN, el valor más bajo fue registrado en el mes de diciembre con 6,45 UTN

en el P4: Vinces, mientras que el valor más alto se obtuvo en el P2: Puebloviejo en el mes

de noviembre con 9,65 UTN.

Figura 14. Concentración de turbidez en el agua del humedal Abras de Mantequilla

4.2.8. Temperatura

En la figura 15 se encuentran los valores de temperatura en un rango de 25,47 a 27,70

°C, la menor temperatura se registró en el P4: Vinces en el mes de noviembre con 25,47,

la mayor temperatura se registró en el P1: Ventanas en el mes de diciembre con 27,70 ºC.

Figura 15. Temperatura en el agua del humedal Abras de Mantequilla

6,53 6,85 6,61

9,28 9,658,38 7,82 7,57 7,47 7,41

6,66 6,457,38 7,55 7,55

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre


Turb

ide

z (U

TN)

Puntos de monitoreo

27,48

26,45

27,70 27,66

26,45

27,43

26,51

27,57 27,6927,40

25,47

27,50 27,44 27,46

26,53

24,0024,5025,0025,5026,0026,5027,0027,5028,00

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre


Tem

pe

ratu

ra (

°C)

Puntos de monitoreo

56

4.2.9. Conductividad

En la figura 16 se encuentran los valores de conductividad en un rango de 141,81 a

311,26 uS/cm, el valor más bajo fue en el P1: Ventanas en el mes de octubre con 141,81

uS/cm y el valor más alto fue en el mes de noviembre en el P4: Vinces con 311,26 uS/cm.

Figura 16. Concentración de conductividad en el agua del humedal Abras de Mantequilla

4.3. Determinación de la calidad del agua superficial del humedal Abras de

Mantequilla mediante macroinvertebrados acuáticos

4.3.1. Estructura y composición de los macroinvertebrados acuáticos

Un total de 1255 taxa de macroinvertebrados acuáticos fueron colectados en 5 sitios

del humedal Abras de Mantequilla, de los cuales 1141 corresponden a la clase Insecta, 6

órdenes, 16 familias, y, 114 corresponden a la clase Mollusca, 3 órdenes y 3 familias

(Anexo 4). Los cuales fueron clasificados e identificados hasta familias en base a las

claves taxonómicas propuesta por Roldán (1988).

4.3.2. Riqueza

Se encontraron las siguientes órdenes: Coleoptera, Tricoptera, Diptera,

Ephemeroptera, Odonata, Hemiptera, Veneroida, Mesogastropoda y Basommatophora,

de los cuales los más abundantes fueron Odonata, Diptera, Coleoptera y Ephemeroptera,

y, los órdenes con menos abundancia fueron para Mesogastropoda, Veneroida y

Basommatophora (Tabla 9 y Anexo 10).

141,81 142,51 148,39

211,56 211,62 211,57

146,50 147,48 146,49

310,26 311,25 311,26

259,26 258,29 259,23

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00O

ctu

bre

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre


Co

nd

uct

ivid

ad (

uS/

cm)

Puntos de monitoreo

57

Tabla 9. Riqueza de macroinvertebrados acuáticos en los puntos de monitoreo

ORDEN FAMILIA INDIVIDUOS

Coleoptera Elmidae 23

Coleoptera Hydrophilidae 132

Coleoptera Dytiscidae 14

Tricoptera Hydropsychidae 3

Diptera Chironomidae 140

Diptera Culicidae 54

Diptera Tabanidae 9

Ephemeroptera Baetidae 198

Ephemeroptera Caenidae 128

Ephemeroptera Leptophlebiidae 19

Odonata Calopterygidae 21

Odonata Libelludiae 309

Odonata Aeshnidae 10

Hemiptera Belostomatidae 6

Hemiptera Naucoridae 3

Hemiptera Gerridae 6

Veneroida Corbiculidae 66

Mesogastropoda Thiaridae 99

Basommatophora Physidae 15

4.3.3. Abundancia

En la figura 17, se grafica el total de individuos contabilizados en las diferentes

familias de macroinvertebrados acuáticos, se obtuvo con mayor número de individuos a

las familias Libelludiae con 309, Baetidae con 198, Chironomidae con 140,

Hydrophilidae con 132, Caenidae con 128 y Thiaridae 99 (Anexo 10).

58

Figura 17. Abundancia de macroinvertebrados acuáticos a nivel de familia

En el P1 se recolectó un total de 341 individuos representados en 9 órdenes y 10

familias, la familia Caenidae del orden Ephemerópetera fue la más representativa con

128 individuos, la familia Chironomidae del orden Diptera con 125 individuos, la familia

Corbiculidae del orden Veneroida con 29 individuos y la familia Elmidae del orden

Coleoptera con 23 individuos. Los macroinvertebrados acuáticos con menor diversidad

fueron los individuos del orden Ephemeroptera de la familia Leptophlebiidae con 19

individuos, el orden Mesogastropoda de la familia Thiaridae con 9 individuos, mientras

que las demás familias presentaron menor número de taxones (Figura 9 y Anexo 11).

0

50

100

150

200

250

300

350

Ind

ivid

uo

s

Familias

P1_ventanas P2_puebloviejo P3isla_bejucal P4_vincces P5_el_recuerdo

59

Figura 18. Abundancia de macroinvertebrados acuáticos a nivel de familia, P1: Ventanas


familias, la familia Hydrophilidae del orden Coleoptera fue la más representativa con 65

individuos, el orden Mesogastropoda de la familia Thiaridae con 45 individuos, la familia

Baetidae del orden Ephemerópetera con 36 individuos, la familia Corbiculidae del orden

Veneroida con 21 individuos. Los macroinvertebrados acuáticos con menor diversidad

fueron los individuos del orden Coleoptera de la familia Dytiscidae con 14 individuos, la

familia Chironomidae del orden Diptera con 15 individuos, mientras que las demás

familias presentaron menor número de taxones (Figura 19 y Anexo 12).

128 125

2923

19

94 2 1 1

0

20

40

60

80

100

120

140In

div

idu

os

Familias

P1: Ventanas

60

Figura 19. Abundancia de macroinvertebrados acuáticos a nivel de familia, P2: Puebloviejo


familias, la familia Baetidae del orden Ephemerópetera con 51 individuos, el orden

Mesogastropoda de la familia Thiaridae con 45 individuos y la familia Libelludiae del

orden Odonata con 29 individuos; seguidos de los individuos de la familia Corbiculidae

del orden Veneroida con 16 individuos y la familia Hydrophilidae del orden Coleoptera

con 13 individuos, mientras que las demás familias presentaron menor número de taxones

(Figura 20 y Anexo 13).

65

45

36

21

15 14

6 63 2 2

0

10

20

30

40

50

60

70In

div

idu

os

Familias

P2: Puebloviejo

61

Figura 20. Abundancia de macroinvertebrados acuáticos a nivel de familia, P3: Isla Bejucal


familias, la familia Libelludiae del orden Odonata con 190 individuos y la familia

Baetidae del orden Ephemerópetera con 49 individuos. Los macroinvertebrados acuáticos

con menor diversidad fueron los individuos de la familia Hydrophilidae del orden

Coleoptera con 9 individuos y la familia Calopterygidae del orden Odonata con 8

individuos, mientras que las demás familias presentaron menor número de taxones


51

45

29

1613

8

3 3 2 2

0

10

20

30

40

50

60In

div

idu

os

Familias

P3: Isla Bejucal

62

Figura 21. Abundancia de macroinvertebrados acuáticos a nivel de familia, P4: Vinces


familias, la familia Libelludiae del orden Odonata con 90 individuos, la familia Baetidae

del orden Ephemerópetera con 62 individuos, la familia Culicidae del orden Diptera con

46 individuos y la familia Hydrophilidae del orden Coleoptera con 45 individuos. Los

macroinvertebrados acuáticos con menor diversidad fueron los individuos de la familia

Tabaenidae del orden Diptera con 9 individuos, la familia Calopterygidae del orden

Odonata con 7 individuos y la familia Aeshnidae del orden Odonata con 6 individuos


190

49

9 8 4 2

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Ind

ivid

uo

s

Familias

P4: Vinces

63

Figura 22. Abundancia de macroinvertebrados acuáticos a nivel de familia, P5: El Recuerdo

4.3.4. Similitud de familias de macroinvertebrados acuáticos del humedal

Abras de Mantequilla

El análisis de clúster de similitud de Jaccard presentó entre el P4: Vinces y P5: El

Recuerdo un valor mayor al 64%, esta pareja de sitios presenta una similitud de 58% en

relación con P3: Isla Bejucal; los sitios P1: Ventanas y P2: Puebloviejo conforman un

grupo distinto compartiendo una similitud menor al 40% (Figura 23).

90

62

46 45

97 6

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Ind

ivid

uo

s

Familias

P5: El Recuerdo

64

Figura 23. Similitud en la composición de familias de macroinvertebrados acuáticos en el humedal

Abras de Mantequilla

4.3.5. Aplicación del índice biótico BMWP/Col

La figura 24 muestra las variaciones de la calidad del agua mediante el índice biótico

BMWP/Col y el número de individuos por campaña de monitoreo realizado en el P1:

Ventanas, para los meses de octubre y noviembre presentó un nivel de calidad del agua

“dudosa” (37 – 39) con aguas moderadamente contaminadas “sistema alterado”, mientras

en el mes de diciembre se determinó un nivel de calidad del agua “crítica” (35) con aguas

muy contaminadas, con un “sistema muy alterado” (Anexo 16).

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0S

imilarity

PT

3

PT

4

PT

5

PT

2

PT

1

65

Figura 24. Macroinvertebrados acuáticos en el humedal Abras de Mantequilla en el P1: Ventanas

En el P1 se identificaron familias tolerantes y sensibles; la familia más sensible fueron

Leptophlebiidae (9), Caenidae (8) Calopterygidae (7) y Naucoridae (7). Las familias

menos tolerantes fueron Elmidae (6), Hydropsychidae (5), Thiaridae (5), Corbiculidae

(4), Physidae (3), y, Chironomidae (2).


BMWP/Col, y el número de individuos por campaña de monitoreo realizada en el P2:

Puebloviejo. Para el mes de octubre se determinó un nivel de calidad del agua “crítica”

(27) con aguas muy contaminadas, con un “sistema muy alterado”, mientras en los meses

de noviembre y diciembre se presentó una calidad del agua “dudosa” (45 – 49) con aguas

moderadamente contaminadas “sistema alterado” (Anexo 17).

98 100

143

39 37 35

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)

Niv

el d

e ca

lid

ad d

el a

gua

Meses

Índice del BMWP/COL aplicado en el P1

N° Individuos Puntuación BMWP/Col

66

Figura 25. Macroinvertebrados acuáticos en el humedal Abras de Mantequilla en el P2: Puebloviejo


Dytiscidae (9), Geridae (8), Baetidae (7), y, Naucoridae (7). Las familias menos

tolerantes fueron Hydropsychidae (5), Belostomatidae (5), Thiaridae (5), Corbiculidae

(4), Physidae (3), Hydrophililidae (3), y, Chironomidae (2).


BMWP/Col, y el número de individuos por campaña de monitoreo realizada en el P3: Isla

Bejucal. Para los meses de octubre y noviembre se presentaron una calidad del agua

“dudosa” (38 – 41) con aguas moderadamente contaminadas “sistema alterado”, mientras

en el mes de diciembre se determinó un nivel de calidad del agua “crítica” (34) con aguas

muy contaminadas, con un “sistema muy alterado” (Anexo 18).

35

91 89

27

4945

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)

Niv

el d

e ca

lid

ad d

el a

gua

Meses



67

Figura 26. Macroinvertebrados acuáticos en el humedal Abras de Mantequilla en el P3: Isla Bejucal


Baetidae (7) y Calopterigidae (7). Las familias menos tolerantes fueron Libelludiae (6),

Aesnidae (6), Belostomatidae (5), Thiaridae (5), Corbiculidae (4), Physidae (3),

Hydrophililidae (3) y Culicidae (2).


BMWP/Col, y el número de individuos por campaña de monitoreo realizada en el P3: Isla

Bejucal. Para los meses de octubre, noviembre y diciembre se determinó un nivel de

calidad del agua “crítica” (25 – 32) con aguas muy contaminadas, con un “sistema muy

alterado” (Anexo 19).

71

33

68

4138

34

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)

Niv

el d

e ca

lid

ad d

el a

gua

Mes



68

Figura 27. Macroinvertebrados acuáticos en el humedal Abras de Mantequilla en el P4: Vinces


Baetidae (7) y Calopterigidae (7), las familias menos tolerantes fueron Libelludiae (6),

Aesnidae (6), Physidae (3) y Hydrophililidae (3).


BMWP/Col, y el número de individuos por campaña de monitoreo realizada en el P5: El

Recuerdo. Para los meses de octubre, noviembre y diciembre se determinó un nivel una

calidad del agua “dudosa” (38 – 41) con aguas moderadamente contaminadas “sistema

alterado” (Anexo 20).

68

93

101

2532

26

0

20

40

60

80

100

120

Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)

Niv

el d

e ca

lid

ad d

el a

gua

Mes



69

Figura 28. Macroinvertebrados acuáticos en el humedal Abras de Mantequilla en el P5: El Recuerdo

En el P5 se identificaron familias tolerantes y sensibles; las familias más sensibles

fueron Hydrophilidae (7), Baetidae (7), Calopterigidae (7), las familias menos tolerantes

fueron Libelludiae (6), Aesnidae (6), Tabanidae (5), y, Culicidae (2).

El índice biótico de calidad del agua BMWP/Col, para toda el área de estudio exhibió

entre una clase III (dudosa) a una clase IV (crítica).

4.3.6. Aplicación de los índices de Shannon – Weaver y Simpson

El índice de Shannon – Weaver presentó altas diversidades en los puntos de monitoreo

P2: 1,925 bits en el cual el uso de suelo es cultivo de banano, P3: 1,815 bits el uso del

suelo es cultivo banano y P5: 1,608 bits donde el uso del suelo es cultivo de maíz; mientras

que el mínimo valor de diversidad se presentó en el punto P1 y P4, mostrando valores de

1,5 bits (P1) en el cual el uso del suelo es cultivo de arroz y 0,870 bits (P4) el uso del

suelo cultivo maíz. La mayor diversidad según Shannon – Wiener se registró en el P2

evidenciado en cultivos de banano intensivos (Figura 29).

38

107

120

38 40 40

0

20

40

60

80

100

120

140

Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)

Niv

el d

e ca

lid

ad d

el a

gua

Mes



70

El índice de dominancia de Simpson, en el punto P2 con 0,8162 bits que corresponde

a cultivos de banano presentó el valor más alto y en el P4 un valor más bajo de 0,4367

bits presenta cultivo de maíz, los puntos restantes P1 con 0,709 bits cultivos de arroz, P3

con 0,798 bits corresponde a cultivos de banano y P5 con 0,7686 bits cultivo de maíz

(Figura 29).

Figura 29. Resultados de la aplicación de los índices de diversidad de Shannon

4.3.7. Medición del caudal

Los resultados obtenidos mediante la medición del caudal durante las tres fechas de

muestreo se detallan en la tabla 10. El caudal fluctuó en un rango de 0,74 a 3,70 m3/s; en

los tres meses de monitoreo el caudal más alto fue en P1: Ventanas y el menor caudal se

presentó en P4: Vinces.

1,5

1,9251,815

0,87

1,608

0,7

09

0,8

16

2

0,7

97

8

0,4

36

7 0,7

68

6

0

0,5

1

1,5

2

2,5

P1_ventanas P2_puebloviejo P3_isla_bejucal P4_vinces P5_el_recuerdo

Índ

ice

s d

ive

rsid

ad y

do

min

anci

a (b

its)

Puntos de monitoreo

Resultados de la aplicación de los índices diversidad de Shannon - Weaver y Simpson

Indice-Shannon Indice-Simpson

71

Tabla 10. Caudal por puntos de muestreo del humedal Abras de Mantequilla

MES UNIDAD

PUNTOS

P1:

VENTANAS

P2:

PUEBLOVIEJO

P3: ISLA

BEJUCAL

P4:

VINCES

P5: EL

RECUERDO

Octubre m3/s 3,70 2,67 1,90 0,80 2,48

Noviembre m3/s 3,58 2,55 1,86 0,77 2,43

Diciembre m3/s 3,38 2,51 1,79 0,74 2,41

4.4. Análisis de varianza (ANOVA)

El promedio de las variables analizadas (parámetros físico – químicos del agua

superficial y el caudal) del humedal Abras de Mantequilla no presentó diferencias

significativas, entre los cinco puntos muestreados (Tabla 10). Estos resultados del análisis

de varianza revelaron que la calidad del agua en todos los sitios muestreados se encuentra

en similares condiciones bióticas, propias de humedales de caracter léntico, y en donde

los macroinvertebrados acuáticos logran adaptarse y reorganizarse a los disturbios

ocasionados por los diferentes usos del suelo. En estas condiciones, si las características

físico – químicas del agua se alteran significativamente, limitarían el desarrollo de las

comunidades de macroinvertebrados acuáticos propios del humedal (Tabla 11).

72

Tabla 11. Análisis de Varianza (ANOVA) de los resultados obtenidos de los parámetros físicos – químicos y caudal del agua superficial

Fuente de

variación Tratamiento Error Total Suma de cuadrados Media de cuadrados D. E. F P < 0,05

Oxígeno

disuelto

4 10 14

0,15 77,4 77,55 0,07 6,45 2,35 0,012 0,989 ns

pH 0,01 0,61 0,61 0,0029 0,0504 0,21 0,058 0,944 ns

Conductividad 6,27 62412,55 62418,81 3,13 5201,05 66,77 0,00060 0,9994 ns

Turbidez 0,48 12,14 12,62 0,24 1,01 0,95 0,235 0,794 ns

Temperatura 1,44 4,72 6,16 0,72 0,39 0,66 1,833 0,202 ns

Alcalinidad 0,47 1763,67 1764,14 0,23 146,97 11,23 0,002 0,998 ns

Fosfato 0,00045 0,00821 0,0087 0,00022 0,00068 0,02 0,328 0,726 ns

Hierro 0,00045 0,00735 0,0078 0,00023 0,00061 0,02 0,369 0,699 ns

Nitrito 0,77 18,044 18,81 0,39 1,5 1,16 0,256 0,778 ns

Caudal 0,052 12,59 12,65 0,023 1,05 0,95 0,025 0,976 ns

D. E. = Desviación estándar; F= Frecuencia absoluta; P= probabilidad estadística

ns: no significativo; *: significativo; **: altamente significativo

73

4.5. Análisis de componentes principales para las variables uso del suelo,

físico-químicos y de calidad biótica del agua mediante el análisis de

componentes principales

En la figura 30 se presenta la relación de las variables de usos del suelo,

parámetros físico – químicos y calidad biótica del agua superficial en el mes de

octubre. Además, el Componente 1: oxígeno disuelto, conductividad y caudal

presentaron el 58,033 % de variabilidad (Anexo 21), el Componente 2: oxígeno

disuelto, conductividad, abundancia, diversidad de Shannon y el uso del suelo

presentaron el 21,42 % de variabilidad (Anexo 22), y, el Componente 3: el oxígeno

disuelto, hierro y caudal presentaron el 14,75 % de variabilidad (Anexo 23).

Figura 30. Análisis de componentes principales para las variables uso del suelo, parámetros

físico - químicos y calidad biótica del agua superficial en el mes de octubre de 2017


parámetros físico – químicos y calidad biótica del agua superficial en el mes de

OD_

pH

Conductividad

Turbidez

Temperatura_

Alcalinidad

Fosfato_Hierro

Nitrito_

Caudal

Riqueza_Familias

Abundancia_Individuos

Div_Shannon

Div_Simpson

BMWP

Uso_de_suelo

T1_1

T1_2

T1_3

T1_4

T1_5

-0.64 -0.48 -0.32 -0.16 0.16 0.32 0.48 0.64

Component 1

-0.40

-0.32

-0.24

-0.16

-0.08

0.08

0.16

0.24

0.32

Com

pon

ent

2

74

noviembre. El Componente 1: oxígeno disuelto, conductividad y caudal presentaron

el 51,76 % de variabilidad (Anexo 24), el Componente 2: oxígeno disuelto,

diversidad de Shannon y uso del suelo presentaron el 28,13 % de variabilidad

(Anexo 25), y, el Componente 3: oxígeno disuelto, caudal y abundancia presentaron

el 17,59 % de variabilidad (Anexo 26).

Figura 31. Análisis de componentes principales para las variables uso del suelo, parámetros

físico - químicos y calidad biótica del agua superficial en el mes de noviembre de 2017


paramentos físico – químicos y calidad biótica del agua superficial en el mes de

diciembre. El Componente 1: oxígeno disuelto, conductividad y caudal presentaron

el 46,54 % de variabilidad (Anexo 27), el Componente 2: oxígeno disuelto,

diversidad de Shannon y uso del suelo presentaron el 36,97 % de variabilidad

(Anexo 28), y, el Componente 3: el oxígeno disuelto, abundancia y uso del suelo

presentaron el 13,66 % de variabilidad (Anexo 29).

OD_

pH

Conductividad

Turbidez

Temperatura_

Alcalinidad

Fosfato_

Hierro

Nitrito_

Caudal

Riqueza_Familias


Div_Shannon

Div_SimpsonBMWP

Uso_de_suelo

T2_1

T2_2

T2_3

T2_4

T2_5

-0.64 -0.48 -0.32 -0.16 0.16 0.32 0.48 0.64

Component 1

-0.48

-0.36

-0.24

-0.12

0.12

0.24

0.36

0.48

Com

pon

ent

2

75

Figura 32. Análisis de componentes principales para las variables uso del suelo, parámetros físico -

químicos y calidad biótica del agua superficial en el mes de diciembre de 2017

4.6. Calidad del agua superficial del humedal Abras de Mantequilla

mediante indicadores bióticos simple generado

Utilizando las 16 métricas se desarrolló el Índice Biótico Simple para el humedal

Abras de Mantequilla (Anexo 30) para lograr obtener el valor del índice en cada

localidad.

Las variables de conductividad, caudal y oxígeno disuelto de los Componentes

1 y 2 son los que aportan mayor variabilidad a la calidad del agua superficial en los

sitios de estudio del humedal Abras de Mantequilla (Figura 33).

OD_

pH

Conductividad

Turbidez

Temperatura_

Alcalinidad

Fosfato_

Hierro

Nitrito_Caudal

Riqueza_Familias


Div_ShannonDiv_Simpson

BMWP

Uso_de_suelo

T3_1

T3_2

T3_3

T3_4

T3_5

-0.80 -0.64 -0.48 -0.32 -0.16 0.16 0.32 0.48

Component 1

-0.48

-0.36

-0.24

-0.12

0.12

0.24

0.36

0.48C

om

pon

ent 2

76


Mantequilla, componente 1 y 2

Las variables de abundancia, índice BMWP/Col, caudal, oxígeno disuelto y

conductividad del componente 3 son los que aportan mayor variabilidad a la calidad

del agua en los sitios de estudio del humedal Abras de Mantequilla (Figura 34).

OD_

pH

Conductividad

Turbidez

Temperatura_

Alcalinidad

Fosfato_

Hierro

Nitrito_

Caudal

Riqueza_Familias



BMWP

Uso_de_suelo

T1_1

T1_2 T1_3

T1_4

T1_5

T2_1

T2_2

T2_3

T2_4

T2_5

T3_1

T3_2

T3_3

T3_4

T3_5

-0.64 -0.48 -0.32 -0.16 0.16 0.32 0.48 0.64

Component 1

-0.60

-0.48

-0.36

-0.24

-0.12

0.12

0.24

0.36

0.48

Co

mp

one

nt 2

77

Figura 34. Relación de los valores del Índice Biótico Simple en el humedal Abras de Mantequilla,

componente 3

En el anexo 31, se detallan los valores del Índice Biótico Simple generado por

cada punto de muestro y por mes de monitoreo realizado, se registró que los cinco

puntos seleccionados se encontraron distribuidos entre dos rangos de calidad del

agua desde una Muy Bueno a Bueno (Tabla 12), de acuerdo a los resultados

obtenidos del índice generado se calificó a dos puntos de monitoreo con la categoría

Muy Bueno al punto P1 y P2; mientras que tres puntos de monitoreo con la

categoría de Bueno a los puntos P3, P4 y P5. De acuerdo con las variables

evaluadas en la totalidad de los sitios de muestreo no presentaron valores

desfavorables para el desarrollo y abundancia de poblaciones de

macroinvertebrados acuáticos.

OD_

pH

Conductividad

Turbidez

Temperatura_Alcalinidad Fosfato_

Hierro

Nitrito_

Caudal

Riqueza_Familias



BMWP

Uso_de_suelo

T1_1

T1_2

T1_3T1_4

T1_5

T2_1

T2_2

T2_3

T2_4

T2_5

T3_1

T3_2

T3_3

T3_4

T3_5

-0.64 -0.48 -0.32 -0.16 0.16 0.32 0.48 0.64

Component 1

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.1

0.2

0.3

0.4

Co

mp

one

nt 3

78

Tabla 12. Puntaje del Índice Biótico Simple para el humedal Abras de

Mantequilla

TRATAMIENTOS ÍNDICE BIÓTICO SIMPLE CATEGORÍA COLOR

P1: Ventanas 12,41 Muy Bueno

P2: Puebloviejo 12,01 Muy Bueno

P3: Isla Bejucal 11,83 Bueno

P4: Vinces 10,28 Bueno

P5: El Recuerdo 11,97 Bueno

79

CAPÍTULO V

4. Discusión

4.1. Cambio de uso del suelo

Los resultados de uso del suelo coinciden con los trabajos reportado por Cuasquer y

col, (2016) y Álvarez-Mieles, y col. (2013), en donde las principales actividades

antrópicas que se realizan alrededor del humedal, entre ellas son: construcción de

infraestructura, recreativas y agrícolas cultivo de maíz, banano y arroz, está sujeto a estas

perturbaciones que pueden generar afectación a la calidad del agua, y, a través del análisis

multitemporal con las imágenes satelitales en los últimos 20 años se verificó el aumento

del cambio de uso del suelo. Sin embargo, las condiciones ecológicas del agua aún

permiten el desarrollo de poblaciones de macroinvertebrados acuáticos característicos de

los humedales de zonas bajas como lo demuestran los resultados de las tres épocas de

estudio en los cinco puntos seleccionados.

Estos resultados son corroborados por la Mancomunidad de Municipalidades para

Manejo Sustentable del humedal Abras de Mantequilla (2012), señalan que el cambio de

uso del suelo es originado por el aumento de la frontera agrícola provocando la

deforestación de los bosques nativos; sin embargo, Cuasquer y col, (2016) reportaron que

los cultivos de arroz y maíz tienen los índices de biodiversidad florística más elevados al

encontrarse en aguas lénticas debido que se encuentran durante la época de verano.

El humedal Abras de Mantequilla, por su magnitud en superficie aún tiene la capacidad

de amortiguar los fuertes impactos que se evidencian por el uso de suelo, resultados

corroborado por Álvarez-Mieles, y col. (2013) señalan que el aumento de la presión

antrópica podrían afectar la disminución del caudal provocando que la capacidad de

resiliencia sea insuficiente.

4.2. Parámetros físico – químicos del agua superficial

Por este motivo se analizaron parámetros físico – químicos en el agua superficial del

humedal como el pH, conductividad, turbidez, temperatura, oxígeno disuelto, alcalinidad,

80

temperatura, y, se realizó el aforo con flotador. Los resultados de los valores del pH

coinciden con lo reportado por (Álvarez-Mieles, y col., 2013) en donde los puntos

seleccionados tienen un pH neutro a básico es un ambiente apropiado para el desarrollo

de la vida de los organismos acuáticos en ecosistemas neotropicales, también lo determina

Roldán y col. (2001), por lo que esta variable no parece ser un factor estresante en el

humedal Abras de Mantequilla.

El oxígeno disuelto presentó valores superiores a lo reportado por Álvarez-Mieles, y

col.; 2013 (1,2 y 5,8 mg/l) en el humedal Abras de Mantequilla, es común la tendencia a

presentar un alto déficit de oxígeno disuelto en los sistemas lénticos debido a la presencia

de sedimentos producto de la elevada carga de materia orgánica, también porque se

encuentran cubiertos con plantas acuáticas flotantes (Lewis, 2000), sin embargo,

ecológicamente no se ha considerado que los ecosistemas acuáticos lénticos son

naturalmente pobres de oxígeno.

La concentración de nitritos reportada en este estudio es superior a los 0,004 y 0,013

mg/L, y, la concentración de fosfatos reportada en este estudio es superior a los 0,04 y

0,10 mg/L reportado por Álvarez-Mieles, y col. (2013), en el humedal Abras de

Mantequilla, estas diferencias sugieren que en el sitio influye la presencia de cultivos

agrícolas tal como lo señala Roldán y Ramírez, 2008.

La presencia de las concentraciones de nitritos y fosfatos en las muestras de agua

superficial pueden estar generado por la escorrentía, residuos de fertilizantes de los

efluentes de los cultivos de banano, maíz y arroz, en la cual pueden interferir en la

estructura de los macroinvertebrados acuáticos según Domínguez y Fernández (2009) y

Roldán, (1992) citado por Gil, (2014) en ecosistemas neotropicales; debido que al existir

afectación a la calidad del agua algunas familias han generado adaptaciones para poder

sobrevivir (Alba-Tercedor, 1996), mientras que las familias más sensibles hacia los

contaminantes desaparecen inmediatamente se genera cambio en las variables

ambientales (Alba-Tercedor, 1996, Roldán, 2003), y, Rojas, 2013 manifiesta que al

disminuir el caudal aumenta la cantidad de comunidades de macroinvertebrados

acuáticos.

81

Los resultados de la alcalinidad presentó valores superiores a lo reportado por

(Álvarez-Mieles, y col.; 2013) (5,8 mg/l) en el humedal Abras de Mantequilla, está

relacionado solidos disueltos, sales minerales y remoción del suelo en los cultivos.

Los resultados de la turbidez fueron menor a 10 UTN, puede estar implicado en la

presencia de poco arrastre de sólidos suspendidos; en cambio fue superior a lo reportado

por Álvarez-Mieles, y col. 2013 (256 UTN) en el humedal Abras de Mantequilla, por lo

que esta variable no parece ser un factor estresante en el humedal Abras de Mantequilla.

Los resultados de la temperatura presentó valores similares con lo reportado por

(Álvarez-Mieles, y col. 2013) (30,7 °C) en el humedal Abras de Mantequilla, la

temperatura puede estar influenciado por las perturbaciones antrópicas (Rivera, y col.;

2013). Según Roldán (1988) los ecosistemas tropicales las temperaturas en el curso del

año son relativamente constantes, por lo que esta variable no parece ser un factor

estresante en el humedal Abras de Mantequilla.

Los resultados de la conductividad presentaron valores superiores a lo reportado por

Álvarez-Mieles, y col. 2013 (33,9 μS/cm) en el humedal Abras de Mantequilla, estas

diferencias sugieren que en el sitio influye la descomposición de la materia orgánica en

ecosistemas neotropicales, tal como lo señala Roldán y col. (2001).

Los resultados del caudal presentó valores similares a lo reportado por Cuasquer y col,

(2015) (1,20 m3/s), se puede atribuir que en sectores con pendientes suaves en época de

estiaje los moradores aledaños y agricultores cultivan arroz y maíz (Mancomunidad de

Municipalidades para Manejo Sustentable del Humedal Abras de Mantequilla, 2012), por

lo que se aumenta las formaciones vegetales acuáticas (lechuguines) Cuasquer y col,

(2016).

4.3. Calidad del agua a través de indicadores biológicos basaos en

macroinvertebrados acuáticos

La composición y abundancia de los macroinvertebrados acuáticos están influenciados

por varias características de su hábitat, tales como, el tipo de sustrato (Roldán, 2016), la

vegetación ribereña, el uso del suelo, las variables ambientales físico – químicas (Gil,

2014) y el caudal (Rojas, 2013); características que determinan la permanencia de las

82

especies (Rojas, 2013); por lo tanto, estos resultados son similares con lo reportado por

Alba-Tercedor (1996), Roldán (2003) y Rojas (2013), que la riqueza y distribución de las

comunidades de macroinvertebrados acuáticos tienden a variar debido al medio que

habitan.

Se registró un total de 1255 individuos, 9 órdenes y 19 familias de macroinvertebrados

acuáticos en los puntos seleccionados en cambio Álvarez-Mieles, y col. (2013) reportó

en el año 2011 un total de 2087 especímenes, con 13 órdenes y 51 familias en el HAdM

en 12 puntos de monitoreo, estas diferencias pueden sustentarse en las diferencias de la

metodología utilizada, la época de monitoreo, la dinámica propia del clima y los sitios de

estudio.

A nivel de órdenes encontrados de macroinvertebrados acuáticos en primer lugar se

encuentras los Odonatos, segundo lugar Dípteros, tercer lugar Coleópteros y cuarto lugar

los Ephemerópteros; en cambio Álvarez-Mieles, y col. (2013) en estudios anteriores en

el humedal Abras de Mantequilla obtiene resultados distintos.

La presencia del orden Odonata fue la más significativa, encontrándose en la mayoría

de lugares con abundante vegetación acuática, y reflejando una leve alteración del

ecosistema acuático, tal como lo asevera Roldán (1992); por otro lado, Domínguez y

Fernández (2009), indican que este grupo de insectos predadores son importantes en la

cadena trófica ya que forman parte de la dieta de aves, reptiles, anfibios y peces;

cumpliendo además, un papel muy importante en el control biológico de otros

organismos.

Los órdenes de Díptera, Veneroida, Mesogastropoda y Basommatophora fueron

característicos en los puntos P1, P2 y P3, debido a que poseen una gran tolerancia a la

polución y son capaces de vivir en sistemas lénticos con concentraciones muy bajas de

oxígeno (Gil, 2014).

El orden Ephemeróptera fue poco frecuente y sus abundancias son similares a las

reportadas por Roldán, (1992) citado por Gil, (2014) para este tipo de ecosistemas. Su

reducida presencia refleja condiciones adversas para su desarrollo.

83

En relación al orden Coleoptera, los resultados obtenidos en el presente estudio, dan a

conocer comunidades abundantes adaptadas a las características propias de este tipo de

ecosistema léntico (García, 2007). La mayoría son depredadores que se sumergen en la

columna de agua para buscar a sus presas, principalmente larvas de mosquitos. Pueden

soportar condiciones anóxicas y elevadas temperaturas.

Los resultados del cálculo del índice BMWP/Col presentó valores inferiores con lo

reportado por Álvarez-Mieles, y col.; (2013) caracteriza al humedal en tres clases de

calidad del agua Clase I (buena), II (aceptable) y IV (crítica), estos resultados se puede

atribuir al avance de la frontera agrícola provocando la disminución de la estructura de

los organismos.

El índice de diversidad de Shannon – Weaver presentó valores similares con lo

reportado por Álvarez-Mieles, y col.; (2013), calculó valores de 2,6 bits, donde la

vegetación acuática brinda protección, sitios de anidación, zonas de alimentación a los

organismos acuáticos y estos resultados se deba porque posiblemente los ecosistemas

están en equilibrio dentro de la cadena trófica, de acuerdo a Roldán (2008), menciona que

la vegetación de ribera brinda mayor disponibilidad de nutrientes.

El índice de dominancia de Simpson presentó mayor valor para el P2: Puebloviejo en

comparación con los puntos de monitoreo restantes; estos resultados se deba a la

abundancia al orden Coleoptero de acuerdo con Rojas (2013), la mayoría son

depredadores provocando la dominancia de esta especie.

Los resultados de las concentraciones de análisis de las variables físico – químicas del

agua superficial y la calidad biótica demostraron que estas variables y la interacción que

tienen con el humedal, el cauce se logra autodepurar satisfactoriamente, por lo expuesto,

constituye un elemento clave para el desarrollo de los macroinvertebrados acuáticos en

humedales de zonas bajas, por lo que se corrobora lo reportado por Álvarez-Mieles, y

col.; (2013) los macroinvertebrados acuáticos propios de humedales de zonas tropicales

bajas logran adaptarse en los ecosistemas acuáticos.

84

4.4. Relación entre las variables de usos del suelo, parámetros físico –químicos

y calidad biótica del agua superficial

Los resultados obtenidos del análisis de componentes principales permitieron estimar

la relación entre las variables de uso del suelo, parámetros físico – químicos y calidad

biótica del agua superficial; y a la vez, dejan ver la capacidad que tiene el humedal como

ecosistema para amortiguar los impactos. Estos resultados son corroborados por autores

como Gil (2014), que menciona la relación de variables bióticas y abióticas en

ecosistemas intervenidos; también, Rivera, y col. (2013) afirman que la capacidad de

amortiguación puede evidenciarse en sistemas con variables ambientales similares, entre

ellas el caudal, sustrato, presencia de peces y macroinvertebrados acuáticos.

Según estudios realizados por Guevara (2011), el desarrollo, distribución, abundancia

y riqueza de los macroinvertebrados acuáticos están afectadas por los cambios

ambientales, y, estos cambios pueden ser ocasionados por alteraciones antropogénicas o

de carácter natural. De acuerdo a los resultados obtenidos, no existen diferencias

significativas en la similaridad de macroinvertebrados acuáticos, entre los meses de

monitoreo (octubre, noviembre y diciembre) es decir que no existe una diferenciación

marcada temporalmente, en la composición de los organismos bajo los impactos

detectados.

Por esta razón, con los resultados obtenidos en esta investigación demuestra que en

gran medida el aseguramiento ecológico del humedal provee a estos macroinvertebrados

acuáticos una mayor capacidad para adaptarse y reorganizarse ante los disturbios

ocasionados por las actividades antropogénicas.

85

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1. Conclusiones

Se aceptó la hipótesis nula, que afirma que, no existen impactos significativos que

limiten la presencia y el desarrollo de los organismos acuáticos del humedal Abras de

Mantequilla.

La variación en la composición de macroinvertebrados acuáticos estuvo influenciada

por las características físico – químicas del agua superficial, el valor del caudal y las

prácticas en el uso del suelo.

El índice BMWP/Col, utilizado para evaluar la calidad de agua superficial del humedal

Abras de Mantequilla, caracterizó al cuerpo de agua en estado ecológico Clase III, que

corresponde a una calidad del agua superficial dudosa y Clase IV, que corresponde a una

calidad del agua superficial crítica; sin embargo, es necesario resaltar, que este índice ha

sido diseñado para cuerpos de agua lóticos y no traduce de manera adecuada la calidad

del agua para cuerpos lénticos.

Los resultados del índice de Shannon - Wiener mostraron que la calidad del agua

superficial corresponde a la clasificación de aguas ligeramente afectadas a intensamente

afectadas.

Los resultados obtenidos de la medición del caudal indicaron que los distintos puntos

de estudio mantienen flujos reducidos favoreciendo la presencia de organismos propios

de ecosistemas lénticos.

Durante el desarrollo del Índice Biótico Simple, las variables que aportan mayor

variabilidad fueron aquellas relacionadas con el oxígeno disuelto, caudal, conductividad

y diversidad de especies.

Los resultados obtenidos a partir de la aplicación del Índice Biótico Simple,

permitieron separar adecuadamente entre localidades consideradas como de referencia y

las localidades con mayor impacto, distinguiendo al final dos categorías de conservación

para el humedal: Muy Buena para los puntos P1 y P2; y Buena para P3, P4 y P5.

86

El Índice Biótico Simple, a pesar de su simplicidad, demostró ser un índice fácil,

rápido, aplicable para valorar condiciones ecológicas de humedales en zonas bajas del

litoral ecuatoriano y que registren ciertos niveles de actividad antrópica.

6.2. Recomendaciones

Involucrar a las autoridades del Gobierno Central, Local, Provincial, ONG´s y

comunidades locales relacionadas en la gestión, control y vigilancia de la calidad del agua

para impulsar actividades de conservación y protección del humedal.

Realizar monitoreo permanentes en las épocas de invierno y estiaje para evaluar las

variables en abundancia de macroinvertebrados acuáticos que se dan en los dos épocas.

Aplicar el Índice Biótico Simple en proyectos de investigación para determinar la

calidad del agua biótica del humedal con el objetivo de disponer con información

actualizada y permanente.

Restaurar las zonas críticas del humedal o las franjas riparias a través de la

reforestación con especies endémicas del lugar (maderables y frutales).

Capacitar a las comunidades aledañas, agricultores en técnicas de protección y

conservación de los recursos hídricos.

87

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102

ANEXOS

Anexo 1. Ubicación del humedal Abras de Mantequilla

103

Anexo 2. Ubicación de los puntos de muestreo

104

Anexo 3. Aceptación y otorgación del permiso para realizar la investigación

105

Anexo 4. Asignación de puntajes a familias identificadas para el índice BMWP/Col

Familia Puntaje

Anomalopsychidae, Atriplectididae, Blepharoceridae, Calamoceratidae,

Ptilodactylidae, Chordodidae, Gomphidae, Hidridae, Lampyridae,

Lymnessiidae, Odontoceridae, Oligoneuridae, Perlidae, Polythoridae,

Psephenidae

10

Ampullariidae, Dytiscidae, Ephemeridae, Euthyplociidae, Gyrinidae,

Hydrobiosidae, Leptophlebiidae, Philopotamidae,

Polycentropodidae, Xiphocentronidae

9

Gerridae, Caenidae, Helicopsychidae, Hydrobiidae, Leptoceridae, Lestidae,

Palaemonidae, Pleidae, Pseudothelpusidae, Saldidae, Simuliidae, Veliidae 8

Baetidae, Caenidae, Calopterygidae, Corixidae, Dixidae, Dryopidae,

Glossossomatidae, Hyalellidae, Hydroptilidae, Hydropsychidae,

Leptohyphidae, Naucoridae, Notonectidae, Planariidae, Psychodidae,

Scritidae

7

Aeshnidae, Ancylidae, Corydalidae, Elmidae, Libellulidae, Limnichidae,

Lutrochidae, Megapodagrionidae, Sialidae, Staphylinidae 6

Belostomatidae, Gelastocoridae, Hydropsychidae, Mesoveliidae, Nepidae,

Planorbiidae, Pyralidae, Tabanidae, Thiaridae 5

Chrysomelidae, Stratiomydae, Haliplidae, Empididae, Dolicopodidae,

Sphaeridae, Lymnaeidae, Hydraenidae, Hydrometridae, Noteridae 4

Ceratopogonidae, Glossiphoniidae, Cyclobdellidae, Hydrophilidae,

Physidae, Tipulidae 3

Culicidae, Chironomidae, Muscidae, Sciomizidae 2

Tubificidae 1

Fuente: Roldán, 2003, citado por Roldán 2016, p. 262

106

Anexo 5. Mapa de pendientes del humedal Abras de Mantequilla

107

Anexo 6. Cultivos del humedal Abras de Mantequilla

108

Anexo 7. Mapa de uso y cobertura del humedal Abras de Mantequilla

109

Anexo 8. Análisis multitemporal del humedal Abras de Mantequilla en el periodo de 20 años (1996 – 2016)

110

Anexo 9. Cambio en la cobertura vegetal del humedal Abras de Mantequilla en el periodo de 20 años (1996 – 2016)

111

Anexo 10. Total de riqueza y abundancia en familias identificadas en el humedal Abras de Mantequilla

CLASE ORDEN FAMILIA

PUNTOS DE MUESTREO

INDIVIDUOS P1:

VENTANAS

P2:

PUEBLOVIEJO

P3:

ISLA BEJUCAL

P4:

VINCES

P5: EL

RECUERDO

Oct Nov Dic Oct Nov Dic Oct Nov Dic Oct Nov Dic Oct Nov Dic

Insecta

Coleoptera Elmidae 7 8 8 - - - - - - - - - - - - 23

Coloptera Hydrophilidae - - - 13 23 29 5 5 3 4 3 2 12 15 18 132

Coleoptera Dytiscidae - - - 7 3 4 - - - - - - - - - 14

Tricoptera Hydropsychidae - 1 - 1 1 - - - - - - - - - - 3

Diptera Chironomidae 21 26 78 11 - 4 - - - - - - - - - 140

Diptera Culicidae - - - - - - 3 4 1 - - - - 13 33 54

Diptera Tabanidae - - - - - - - - - - - - 3 3 3 9

Ephemeroptera Baetidae - - - - 19 17 14 8 29 22 13 14 10 18 34 198

Ephemeroptera Caenidae 49 37 42 - - - - - - - - - - - - 128

Ephemeroptera Leptophlebiidae 19 - - - - - - - - - - - - - - 19

Odonata Calopterygidae 1 1 2 - - - - - 2 - 5 3 2 2 3 21

Odonata Libelludiae - - - - - - 15 7 7 40 69 81 8 54 28 309

Odonata Aeshnidae - - - - - - 1 1 - 1 1 - 3 2 1 10

Hemiptera Belostomatidae - - - - 1 2 2 1 - - - - - - - 6

Hemiptera Naucoridae 1 - - - - 2 - - - - - - - - - 3

Hemiptera Gerridae - - - 3 3 - - - - - - - - - - 6

Mollusca

Veneroida Corbiculidae - 24 5 - 14 7 5 3 8 - - - - - - 66

Mesogastropoda Thiaridae - 3 6 - 24 21 23 4 18 - - - - - - 99

Basommatophora Physidae - - 2 - 3 3 3 - - 1 2 1 - - - 15

112


Abras de Mantequilla por puntos de monitoreo en el P1: Ventanas

CLASE ORDEN FAMILIA TOTAL

Insecta

Coleoptera Elmidae 23



Ephemeroptera Caenidae 128

Ephemeroptera Leptophlebiidae 19



Mollusca





Abras de Mantequilla por puntos de monitoreo en el P2: Puebloviejo


Insecta


Coleoptera Dytiscidae 14






Hemiptera Gerridae 6

Mollusca





Abras de Mantequilla por puntos de monitoreo en el P3: Isla Bejucal


Insecta


Diptera Culicidae 8




Odonata Aeshnidae 2


Mollusca




113


Abras de Mantequilla por puntos de monitoreo en el P4: Vinces


Insecta





Odonata Aeshnidae 2

Mollusca Basommatophora Physidae 4


Abras de Mantequilla por puntos de monitoreo en el P5: El Recuerdo



Diptera Culicidae 46

Diptera Tabanidae 9

Insecta Ephemeroptera Baetidae 62



Odonata Aeshnidae 6

114

Anexo 16. Índice del BMWP/Col aplicado en el P1: Ventanas

Orden Familia

Puntuación BMWP/Col N° Individuos

Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)

Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)

Coleoptera Elmidae 6 6 6 7 8 8

Diptera Chironomidae 2 2 2 21 26 78

Ephemeroptera Caenidae 8 8 8 49 37 42

Ephemeroptera Leptophlebiidae 9 - - 19 - -

Odonata Calopterygidae 7 7 7 1 1 2

Hemiptera Naucoridae 7 - - 1 - -

Tricoptera Hydropsychidae - 5 - - 1 -

Mesogastropoda Thiaridae - 5 5 3 6

Basommatophora Physidae - - 3 - - 2

Veneroida Corbiculidae - 4 4 - 24 5

Total 39 37 35

98 100 143

Color

Clase Clase III Clase III Clase IV

Estado ecológico Aceptable

(Moderado)

Aceptable

(Moderado) Deficiente

Calidad

Dudosa:

Moderadamente

contaminadas

Dudosa:

Moderadamente

contaminadas

Crítica: Muy

contaminado

115

Anexo 17. Índice del BMWP/Col aplicado en el P2: Puebloviejo

Orden Familia


Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)

Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)

Coleoptera Hydrophilidae 3 3 3 13 23 29

Coleoptera Dytiscidae 9 9 9 7 3 4

Tricoptera Hydropsychidae 5 5 - 1 1 -

Diptera Chironomidae 2 - 2 11 - 4

Ephemeroptera Baetidae - 7 7 - 19 17

Hemiptera Belostomatidae - 5 5 - 1 2

Hemiptera Naucoridae - - 7 - - 2

Hemiptera Gerridae 8 8 - 3 3 -

Veneroida Corbiculidae - 4 4 - 14 7

Mesogastropoda Thiaridae - 5 5 - 24 21

Basommatophora Physidae - 3 3 - 3 3

Total 27 49 45

35

91 89

Color

Clase Clase IV Clase III Clase III

Estado ecológico Deficiente Aceptable

(Moderado)

Aceptable

(Moderado)

Calidad Crítica: Muy

contaminado

Dudosa:

Moderadamente

contaminadas

Dudosa:

Moderadamente

contaminadas

116

Anexo 18. Índice del BMWP/Col aplicado en el P3: Isla Bejucal

Orden Familia


Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)

Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)


Diptera Culicidae 2 2 2 3 4 1

Ephemeroptera Baetidae 7 7 7 14 8 29

Odonata Calopterygidae - - 7 - - 2

Odonata Libelludiae 6 6 6 15 7 7

Odonata Aeshnidae 6 6 - 1 1 -

Hemiptera Belostomatidae 5 5 - 2 1 -

Veneroida Corbiculidae 4 4 4 5 3 8

Mesogastropoda Thiaridae 5 5 5 23 4 18

Basommatophora Physidae 3 - - 3 - -

Total 41 38 34

71 33 68

Color

Clase Clase III Clase III Clase IV


(Moderado)

Aceptable

(Moderado) Deficiente

Calidad

Dudosa:

Moderadamente

contaminadas

Dudosa:

Moderadamente

contaminadas

Crítica: Muy

contaminado

117

Anexo 19. Índice del BMWP/Col aplicado en el P4: Vinces

Orden Familia


Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)

Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)


Ephemeroptera Baetidae 7 7 7 22 13 14


Odonata Aeshnidae 6 6 1 1 -

Odonata Calopterygidae 7 7 - 5 3

Basommatophora Physidae 3 3 3 1 2 1

Total 25 32 26

68 93 101

Color

Clase Clase IV Clase IV Clase IV

Estado ecológico Deficiente Deficiente Deficiente

Calidad Crítica: Muy

contaminado

Crítica: Muy

contaminado

Crítica: Muy

contaminado

118

Anexo 20. Índice del BMWP/Col aplicado en el P5: El Recuerdo

Orden Familia


Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)

Octubre

(8/10/2017)

Noviembre

(12/11/2017)

Diciembre

(3/12/2017)


Diptera Culicidae 2 2 - 13 33

Diptera Tabanidae 5 5 5 3 3 3

Ephemerópetera Baetidae 7 7 7 10 18 34

Odonata Calopterygidae 7 7 7 2 2 3


Hemiptera Aeshnidae 6 6 6 3 2 1

Total 38 40 40

38 107 120

Color

Clase Clase III Clase III Clase III


(Moderado)

Aceptable

(Moderado)

Aceptable

(Moderado)

Calidad

Dudosa:

Moderadamente

contaminadas

Dudosa:

Moderadamente

contaminadas

Dudosa:

Moderadamente

contaminadas

119


y calidad biótica del agua superficial en el mes de octubre de 2017



0.5629

0.03722

-0.4082

-0.08859-0.01062

-0.2488

0.1062

0.3193

0.02478

0.4164

0.15480.2295

0.13460.08987

0.2335

0.02648

OD

_

pH

Co

nd

uctiv

Tu

rbid

ez

Te

mpe

ratu

Alc

alin

id

Fo

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BM

WP

Uso

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-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

Loa

din

g

-0.2487

0.0368

-0.2197

0.2135

-0.01774

0.2622

0.07090.07886

0.2343

0.02499

0.3551

-0.3575

0.4462

0.3374

0.1285

-0.3518

OD

_

pH

Co

nd

uctiv

Tu

rbid

ez

Te

mpe

ratu

Alc

alin

id

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BM

WP

Uso

_de

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-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

Loa

din

g

120




y calidad biótica del agua superficial en el mes de noviembre de 2017

0.3738

0.06724

-0.04285-0.09197

-0.048130.031890.002758

-0.3117

0.1232

-0.7001

0.34590.2942

0.1138

-0.02815

0.1076

-0.09049

OD

_

pH

Co

nd

uctiv

Tu

rbid

ez

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ratu

Alc

alin

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n

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_S

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s

BM

WP

Uso

_de

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-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

Loa

din

g

0.5701

-0.02751

-0.4491

0.0066160.03334

-0.2224

0.17510.1153

-0.001584

0.4317

0.09875

-0.131

0.2721 0.295

0.05432-0.0259

OD

_

pH

Co

nd

uctiv

Turbid

ez

Te

mperatu

Alc

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BM

WP

Uso

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-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

Lo

ad

ing

121





-0.4753

0.04466

-0.09007

0.2997

0.02915

0.2408

0.1317

-0.1436

0.1418

0.0008608

0.2992

-0.1898

0.38590.3131 0.2878

-0.3192

OD

_

pH

Co

nd

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Turbid

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BM

WP

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-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

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0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

Lo

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ing

-0.2983

0.058020.1102 0.1429

-0.02561-0.08207

0.1264

0.2192

-0.06409

0.5738

0.04413

0.6216

-0.09019

0.008251

0.2073 0.1756

OD

_

pH

Co

nd

uctiv

Turbid

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Alc

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BM

WP

Uso

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-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

Lo

ad

ing

122


y calidad biótica del agua superficial en el mes de diciembre de 2017



0.477

-0.01284

-0.4321

0.030950.01016

-0.2155

0.1484 0.1569

-0.06153

0.5044

0.19570.1302

0.2627 0.2929

0.1514

-0.01567

OD

_

pH

Co

nd

uctiv

Turbid

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Te

mperatu

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-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

Lo

ad

ing

-0.514

-0.04960.01725

0.1888

-0.01559

0.2695

0.03317

-0.129

0.011990.04694

0.2734

-0.2422

0.4309 0.3948

0.2801

-0.2257

OD

_

pH

Co

nd

uctiv

Turbid

ez

Te

mperatu

Alc

ali

nid

Fo

sfa

to_

Hie

rro

Nitrito

_

Ca

ud

al

Riq

ue

za

_F

Abu

nda

nci

Div

_S

hann

Div

_S

imp

s

BM

WP

Uso

_de

_su

-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

Lo

ad

ing

123



-0.3423

0.001193

0.3788

-0.0151-0.03994-0.05671-0.1413

0.1166

0.00489

0.4099

0.04149

0.6177

-0.011450.01698

0.1767

0.3432

OD

_

pH

Co

nd

uctiv

Turbid

ez

Te

mperatu

Alc

ali

nid

Fo

sfa

to_

Hie

rro

Nitrito

_

Ca

ud

al

Riq

ue

za

_F

Abu

nda

nci

Div

_S

hann

Div

_S

imp

s

BM

WP

Uso

_de

_su

-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

Lo

ad

ing

124

Anexo 30. Valores del Índice Biótico Simple generado para los puntos de monitoreo seleccionados

Tratamientos OD pH Conductividad Turbidez Temperatura Alcalinidad Fosfato Hierro Nitrito Caudal Riqueza Abundancia Shannon Simpson BMWP/Col Uso de suelo

T1_1 0,97 0,96 0,46 0,68 0,99 0,62 0,91 1,00 0,80 1,00 0,67 0,69 0,67 0,79 0,80 0,28

T1_2 0,22 0,94 0,68 0,96 1,00 1,00 0,92 0,78 0,90 0,72 0,67 0,24 0,72 0,86 0,55 0,06

T1_3 0,75 1,00 0,47 0,81 0,96 0,91 0,91 0,77 1,00 0,51 1,00 0,50 0,96 0,96 0,84 0,06

T1_4 0,33 0,93 1,00 0,77 0,99 0,96 0,77 0,47 0,80 0,22 0,56 0,48 0,51 0,65 0,51 0,22

T1_5 0,34 0,93 0,83 0,76 0,99 0,97 0,72 0,77 0,86 0,67 0,67 0,27 0,84 0,93 0,78 0,22

T2_1 1.00 0,92 0,46 0,71 0,96 0,63 0,98 1,00 0,76 0,97 0,78 0,70 0,77 0,88 0,76 0,28

T2_2 0,17 0,98 0,68 1,00 0,95 0,98 1,02 0,81 0,86 0,69 1,00 0,64 0,92 0,95 1,00 0,06

T2_3 0,74 0,92 0,47 0,78 1,00 0,91 0,89 0,73 0,92 0,50 0,89 0,23 1,00 1,00 0,78 0,06

T2_4 0,31 0,94 1,00 0,69 0,92 0,96 0,74 0,77 0,78 0,21 0,67 0,65 0,47 0,51 0,65 0,22

T2_5 0,30 0,97 0,83 0,78 0,99 0,98 0,77 0,81 0,92 0,66 0,78 0,75 0,75 0,82 0,82 0,22

T3_1 0,96 0,97 0,48 0,68 1.00 0,61 0,89 1,00 0,78 0,91 0,78 1,00 0,64 0,73 0,71 0,28

T3_2 0,18 0,94 0,68 0,87 0,99 0,98 0,89 0,80 0,78 0,68 1,00 0,62 0,94 0,95 0,92 0,06

T3_3 0,70 0,93 0,47 0,77 1,00 0,91 0,89 0,77 0,86 0,48 0,78 0,48 0,79 0,86 0,69 0,06

T3_4 0,30 0,98 1,00 0,67 0,99 0,94 0,72 0,76 0,86 0,20 0,56 0,71 0,36 0,40 0,53 0,22

T3_5 0,30 0,91 0,83 0,78 0,96 0,99 0,74 0,77 0,92 0,65 0,78 0,84 0,82 0,92 0,82 0,22

125

Anexo 31. Índice Biótico Simple generado por punto de muestreo y por mes de

monitoreo

TRATAMIENTOS ÍNDICE BIOTICO SIMPLE

T1_1 12,28

T1_2 11,15

T1_3 12,33

T1_4 10,15

T1_5 11,54

T2_1 12,52

T2_2 12,66

T2_3 11,77

T2_4 10,48

T2_5 12,14

T3_1 12,44

T3_2 12,22

T3_3 11,40

T3_4 10,20

T3_5 12,24

126

Anexo 32. Registro fotográfico

Figura 35. Humedal Abras de

Mantequilla

Figura 36. Principales cultivos en el


Figura 37. Ubicación del sustrato artificial

Figura 38. Cuenca Abras de Mantequilla

127

Figura 39. Aforo caudal

Figura 40. Recolección de macroinvertebrados

Figura 41. Medición de parámetros in

situ

Figura 42. Preservación de

macroinvertebrados

128

Figura 43. Orden: Coleoptera; familia:

Elmidae

Figura 44. Orden: Tricoptera; familia:

Hydropsychidae

Figura 45. Orden: Ephemeroptera;

familia: Caenidae

Figura 46. Orden: Diptera; familia:

Chironomidae

Figura 47. Orden: Bivalvia; familia:

Corbiculidae

Figura 48. Orden: Odonata; familia:

Calopterygidae

129

Figura 49. Orden: Gastropoda;

familia: Thiaridae

Figura 50. Orden: Hemiptera; familia:

Belostomatidae

Figura 51. Orden: Ephemeroptera;

familia: Baetidae

Figura 52. Orden: Coleoptera; familia:

Hydrophilidae


Gerridae


Naucoridae

130

Figura 55. Orden: Gastropoda; familia:

Physidae

Figura 56. Orden: Odonata; familia:

Aeshnidae

Figura 57. Orden: Diptera; familia:

Culicidae

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