Home » Artículos » Efectos de la urbanización sobre macroinvertebrados acuáticos en Amazonia Central
macroinvertebrados acuáticos portada

La ocupación por parte del ser humano de áreas naturales para su urbanización suele conllevar alteraciones en los ecosistemas, afectando a la fauna que allí habita. En este artículo, los autores han estudiado cómo afectaron esas alteraciones a los macroinvertebrados acuáticos de un río pequeño en la ciudad de Manaus (Amazonas, Brasil), el cual sufrió eutrofización y cambios importantes en la diversidad de su fauna bentónica natural.

Presentación

Efeitos da ocupação urbana sobre a macrofauna de invertebrados aquáticos de um Igarapé da cidade de Manaus/AM – Amazônia Central” es un artículo publicado en la revista Acta Amazonicaelaborado por los autores Sérgio Ernani Nogueira Cleto Filho e Ilse Walker, en el cual estudiaron cómo afectaban en la biodiversidad las alteraciones producidas por el hombre a causa de su establecimiento a lo largo de distintos puntos de un río pequeño que atraviesa la ciudad de Manaus (Amazonas, Brasil).

Las deforestaciones de áreas forestales para su posterior ocupación humana, han sido interpretadas como los primeros pasos para la modificación y degradación ambiental con repercusión negativa para los cuerpos de agua y su biota asociada (Fonseca et al, 1982; Silva, 1995; Cleto Filho, 1998; Nava, 1999). Además, en Manaus (Amazonas, Brasil), ciudad de 1,2 millones de habitantes aprox., el crecimiento poblacional de las personas se ha visto acentuado con la implantación del Complejo Industrial.

deforestación Amazonias

Para el caso de los macroinvertebrados acuáticos, se han realizado diversos estudios en países de clima tropical y templado, mostrando cómo esos organismos se comportan ante los cambios en la calidad del agua de los cursos de agua, siendo, por tanto, bioindicadores de la calidad del agua (Lenat, 1984; Duncan et al., 1989; Callisto & Esteves, 1996; Junqueira & Campos, 1998). Sin embargo, en la Amazonia brasileña existía poca información sobre los efectos de la urbanización y su repercusión para los cursos de agua y biota asociada. Por ello, los autores de este trabajo se pusieron manos a la obra y compararon los macroinvertebrados acuáticos de aguas naturales situadas en áreas boscosas y no impactadas, con aquellos de áreas urbanizadas, identificando grupos específicos de macroinvertebrados acuáticos según la calidad de las aguas.

Así, vieron que la deforestación y ocupación de las áreas a lo largo del río en cuestión, junto con la contaminación orgánica doméstica, causaron drásticas alteraciones en las características físico-químicas de las aguas y en la composición de la fauna acuática. Asimismo, la temperatura del agua, la conductividad eléctrica, el pH y los sedimentos en suspensión, aumentaron significativamente, mientras que los valores de oxígeno disuelto en el agua disminuyeron. Estos factores de alteración, asociados con la reducción natural de la velocidad de la corriente de agua y el aumento de la radiación solar, resultaron en eutrofización y en un cambio marcado en la fauna bentónica.

Métodos de trabajo

A continuación se describe cómo ha sido el método de trabajo llevado a cabo por los autores de este trabajo.

Área de estudio

Los “igarapés” («arroyos») estudiados, Mindú y Barro Branco, pertenecen a la cuenca hidrográfica del río Negro, del cual son afluentes del margen izquierdo, en el municipio de Manaus/AM y drenan sedimentos fluviales terciarios de la Amazonia Central, caracterizadas por suelos arenosos y arcillosos y pobres en nutrientes (Chauvel et al, 1987). Las características físicas y químicas de sus aguas e hidrología de los tramos estudiados se muestran en la siguiente Tabla, en la que se representan los valores medios (x), mínimos y máximos, número de observaciones (n) de ancho, profundidad, velocidad del agua, sedimentos en suspensión y color del agua de los Igarapés 1 y 2 (nacientes del Mindú), trecho en el Parque Mindú, Zona central e Igarapé Barro Branco, durante el período de 1993 a 1995.

características físico-químicas Igarapé Amazonias

El Igarapé del Mindú es uno de los principales arroyos urbanos que atraviesan la ciudad de Manaus/AM. Su recorrido, desde los nacimientos hasta el río Negro, tiene de 20 a 25 km de extensión. En este estudio, se dividió el Igarapé del Mindú en: nacientes o curso superior (Igarapés 1 y 2 muestreados), curso intermedio atravesando el Parque Municipal del Mindú, y curso inferior en la Zona central de la ciudad.

Cabe indicar que este arroyo viene sufriendo, en los últimos 25 años, intensos procesos de degradación en función del acelerado crecimiento urbano y poblacional. Sus nacientes, aún en estado de preservación, están ubicadas en área de bosque primario a una distancia de 2 km de los núcleos de ocupación humana. El Parque Mindú  o curso intermedio, está a unos 15Km de las nacientes y a 7Km de la zona central de la ciudad y comprende un área de 31 hectáreas, con una composición florística formada, en su mayoría, por representantes de bosque secundario. Y el curso inferior del Mindú, pasa por el centro de la ciudad desembocando finalmente en el Río Negro.

mapa zona de muestreo

Delimitación de los extractos de muestreos

En los Igarapés 1, 2 y Barro Branco y en el Parque Mindú, se delimitaron fragmentos de 100 metros, donde se extraía una muestra de fauna de los sustratos sumergidos y de los capines marginales enraizados cada 10m; mientras que en la Zona central de la ciudad se delimitó un tramo de 500m, a lo largo del cual se extrajeron 20 muestras.

Recolección de los macroinvertebrados acuáticos

Las recogidas de los macroinvertebrados acuáticos se realizaron con la ayuda de una red de mano de área 0,18m2 y malla de 1mm. Después de cada recogida, los organismos capturados fueron retirados manualmente con  ayuda de una pinza, utilizando un esfuerzo de búsqueda estandarizado en 15 minutos/red, y fueron posteriormente almacenados en frascos con alcohol 96° y etiquetados. De este modo, en las condiciones de los muestreos, el número de organismos capturados en 15minutos/red es aproximadamente proporcional a la densidad de los organismos en los sustratos. Por último, se identificaron los organismos a nivel de familia.

recogida macroinvertebrados

Evaluación estadística de los datos

A continuación, todos los datos recogidos por los autores del trabajo fueron analizados mediante software de bioestadística. Para los factores físicos y químicos de las aguas, se utilizó el test t-Student (p<0,05); mientras que para los datos biológicos, se usó el índice de diversidad de Shannon (Η’), el test de semejanza (índice de Jaccard) y la prueba Qui cuadrado (p<0,05).

Resultados de los efectos sobre los macroinvertebrados acuáticos

Aquí se narran los efectos de la urbanización observados en este río de Manaus tras su estudio. Primeramente se cuentan los efectos en los parámetros físico-químicos de las aguas, y después los efectos sobre los macroinvertebrados acuáticos.

Parámetros Físicos y Químicos de las aguas

Tras realizar los análisis físico-químicos de las aguas, los autores del presente trabajo han visto que los valores de temperatura, pH, conductividad eléctrica y sedimentos en suspensión de los tramos naturales no urbanizados (Igarapés 1, 2 y Barro Branco) fueron significativamente menores de los obtenidos en los tramos urbanizados (Parque Mindú y Zona central de la ciudad), los cuales también presentaron valores de oxígeno disuelto considerablemente menores de los encontrados en los tramos naturales , tal y como se podía ver en la Tabla anterior. Cabe indicar que la temperatura elevada, no sólo dificulta la disolución del oxígeno en el agua, sino que también aumenta el consumo de ese gas debido a los procesos de respiración y de descomposición orgánica, agravando aún más su déficit (Esteves, 1988). Además, en el Parque Mindú y en la Zona central, el volumen de materia orgánica (de desagües domésticos) que se vierte continuamente, la descomposición de las plantas acuáticas y la intensa actividad microbiológica, son factores que contribuyeron también al bajo contenido de oxígeno y al aumento de los valores de conductividad eléctrica de las aguas.

Por su parte, los valores de los sedimentos en suspensión en los tramos urbanizados, presentaron una carga de sedimentos en flujo entre 30 y 300 veces mayor que aquellos obtenidos para los tramos naturales. Así, en el área urbana de Manaus, debido a la creciente expansión urbana, a la intensa deforestación y a la ocupación rápida y desordenada del suelo, las aguas dejan de ser claras y pasan a ser barrentas («aguas blancas»), ya que contienen elevadas cantidades de sedimentos arcillosos en suspensión. Hay que destacar que, independientemente de los procesos de urbanización, las áreas de las nacientes que se ubican en una altitud superior a los tramos del Parque Mindú y Zona central, son naturalmente áreas donde los procesos erosivos son más acentuados, transportando sedimentos a áreas más bajas, consideradas zonas de sedimentación o deposición, como lo es el caso del Parque Mindú y la Zona central. Por tanto, evidentemente, las deforestaciones marginales a los cursos de agua, potencian y aceleran el proceso erosivo y de lixiviación del suelo.

augas brancas río Amazonas

Macroinvertebrados Acuáticos

De las 60 familias de invertebrados acuáticos que se capturaron en los diferentes trechos de los igarapés estudiados, de 35 a 36 familias (= 60% del total) fueron encontradas en los Igarapés 1, 2 y Barro Branco, y 26 y 29 familias (<50% del total) en el Parque Mindú y Zona central, respectivamente. Esto indica que incluso con el aumento en tamaño, volumen y contenido de nutrientes en las aguas que fluyen por las áreas urbanizadas, la diversidad biológica disminuyó, demostrando que las condiciones abióticas para la biodiversidad se deterioraron a lo largo del arroyo que atraviesa la ciudad.

Los macroinvertebrados acuáticos capturados en los Igarapés 1,2 y Barro Branco, confirmaron el patrón de composición de la macrofauna acuática encontrada en los ambientes forestados y no impactados de la Amazonía Central (Fittkau, 1977; Walker & Ferreira, 1985; Oliveira, 1992 y Walker, 1994). Así, las familias de invertebrados más representativos fueron: Odontoceridae, Calamoceratidae y Helicopsychidae (Trichoptera), Leptophlebiidae (Ephemeroptera), Gomphidae y Libelata (Odonata), Chironomidae (Diptera), Perlidae (Plecoptera), Veliidae y Naucoridae (Hemiptera) e Hydrophilidae y Elmidae (Coleoptera). También tres especies de camarones de la familia Palaemonidae: Macrobrachium inpa, Macrobrachium nattereri y Pseudopalaemon amazonensis, que suelen ser encontradas en igarapés de tierra firme (Kensley & Walker, 1982), fueron capturadas en las cabeceras del Igarapé Mindú y en el Igarapé Barro Branco.

macroinvertebrados acuáticos

En las áreas urbanizadas predominaron los Chironomidae (Diptera), Coenagrionidae (Odonata), Belostomatidae (Hemiptera), Ancylidae y Pilidae (Mollusca) e Hirudinea. Los Chironomidae fueron capturados en todos los igarapés, sin embargo, en los igarapés naturales, el número de estos fue menor que en el Parque Mindú y Zona central, donde el género Chironomus, considerado bioindicador de ambientes eutrofizados, fue abundante. Asimismo, los moluscos también fueron encontrados en las zonas del Parque Mindú y Zona central, cuyas aguas son enriquecidas por nutrientes, junto a la presencia de capellanes y macrófitas que sirven de sustrato para la deposición de los huevos. Este hecho está asociado a la presencia de calcio en las aguas (para confección de la concha) y perifíton en las plantas acuáticas.

En la siguiente Tabla se muestra la presencia (X) o ausencia (-) de los grupos taxonómicos de los distintos macroivertebrados acuáticos recogidos en Igarapé 1(Ig.1), Igarapé 2 (Ig.2), Igarapé Barro Branco (BB), Parque Municipal de Mindú (PMM) y Zona central de la ciudad (ZC), junto al número total de familias entre paréntesis.

macroinvertebrados muestreo río Igarapé

Discusión y Conclusión

Finalmente, analizando los resultados, se ha visto que los cambios ocurridos en el Igarapé del Mindú, presentaron un patrón similar encontrado en otras regiones del país (Cardoso, 1989; Beyruth et al, 1993; Silva, 1995). Los cambios en las características del curso de agua urbana son una consecuencia directa del crecimiento urbano y la densificación poblacional que conllevaron deforestaciones, ocupación desordenada del área y uso inadecuado del suelo, los cuales provocaron una intensificación de los procesos erosivos y la eutrofización de las aguas, resultando en una alteración cualitativa de las comunidades de macroinvertebrados acuáticos y en reducción de la biodiversidad en general.

En la Zona central de la ciudad, la ausencia de áreas forestadas, la mayor anchura del canal y el estancamiento del agua en la época de inundación, condujeron a los mayores valores de temperatura en las aguas del Igarapé del Mindú. Además, cabe indicar que particularmente en los tramos urbanizados (Parque Mindú y Zona central) que reciben constantemente carga de materia orgánica, la temperatura puede asumir un papel importante en la regulación del metabolismo del sistema acuático, acelerando los procesos de respiración biológica y de descomposición de la materia orgánica, repercutiendo, a su vez, en el consumo acelerado y consecuentemente depleción del oxígeno disuelto, limitando la supervivencia de las especies más exigentes en cuanto a ese gas (Stal et al., 1996; Castel et al., 1996). Dicha materia orgánica procede de las fosas sépticas y sumideros que vierten los desechos directamente en los cuerpos de agua, ya que los barrios periféricos pobres no disponen de servicios adecuados de recolección y tratamiento de las aguas residuales domésticas. Este hecho, repercute de manera negativa no sólo en las condiciones de oxigenación de las aguas, sino también en sus características en general, principalmente sanitarias (Moura & Rosa, 1990).

Además de las deforestaciones en la periferia de la ciudad, los proyectos de canalizaciones, modificaciones de cursos y aterramientos de los igarapés, también aceleran los procesos erosivos y de lixiviación del suelo (Nava, 1999). Con esto, elevadas cantidades de sedimentos se lanzan a los arroyos agravando el proceso de adición de sedimentos y partículas en suspensión, principalmente durante el período lluvioso, donde el suelo, desprotegido de la cobertura vegetal, es continuamente lavado y erosionado.

desembocadura aguas urbanas en río

En cuanto a la importancia del oxígeno para los organismos acuáticos, Hynes (1970) y Gore (1994) atestiguaron que durante la fase de desarrollo larval, muchas especies de insectos, principalmente Ephemeroptera y Odonata, se mueven hacia las zonas donde haya altas corrientes y saturación de oxígeno disuelto para satisfacer sus necesidades fisiológicas; y evidentemente, tales especies no pueden sobrevivir en los tramos urbanos eutrofizados. Mientras que en lo que se refiere a los sedimentos, Walling & Webb (1992) mostraron que para los organismos bentónicos, una de las consecuencias directas de la entrada continua de sedimentos es, dependiendo del tamaño y composición, el soterramiento de éstos. Además, las partículas también pueden actuar como abrasivos dañando huevos de peces y de otros invertebrados, imposibilitando la colonización de nuevos ambientes, además de depositarse en la superficie de las branquias dificultando el proceso respiratorio y de filtración.

Así, ante los cambios en los ambientes terrestres (deforestación y erosión del suelo) y acuáticos (modificaciones en la calidad de las aguas) a lo largo del Igarapé del Mindú, se verificó un cambio en la composición de la fauna de macroinvertebrados acuáticos. En el caso de los tramos urbanizados y contaminados (Parque Mindú y Zona central), las condiciones hidrológicas, así como los cambios y homogeneidad de los sustratos, entradas constantes de sedimentos y material orgánico (eutrofización), parecen ser los factores responsables de la reducción en la diversidad de la macrofauna acuática.

Por otro lado, la eutrofización de las aguas favoreció la aparición de macrófitas acuáticas, principalmente en la Zona central, las cuales asimilan los nutrientes disponibles provenientes de las descargas de materia orgánica y que a su vez, constituyen hábitats para una fauna de invertebrados acuáticos diversa y también fuentes de nutrientes cuando se descomponen. Sin embargo, según Hynes (1970) y Esteves (1988), en la situación de eutrofización del agua, muchas especies presentan reducción en el número de individuos o incluso desaparición, siendo sustituidas por otras especies más adaptadas y que pasan a dominar cuantitativamente. Para Marchant et al. (1984) y Osborne & Kovacic (1993), los Trichoptera, Ephemeroptera, Plecoptera y algunos Odonata, son considerados intolerantes a la contaminación orgánica y así, rápidamente eliminados. En este estudio, se apreció que tanto en el Parque Mindú como en la Zona central, los Trichoptera y Plecoptera no fueron capturados y pocos Ephemeroptera fueron capturados en el Parque Mindú; mientras que en los Odonata, la familia Coenagrionidae predominó tanto en el Parque como en la Zona central.

eutrofización aguas

Según Hynes (1970), Cummins & Klug (1979), la distribución de los organismos entre los hábitats acuáticos disponibles generalmente se regulan por diversos factores, siendo uno de los más importantes la tolerancia a las condiciones físicas y químicas del agua. En este caso, el agua que fluye por el Parque Mindú y Zona Central presentó características muy diferentes de las aguas en las nacientes del Mindú (Igarapés 1 y 2) y tales características seguramente inhibieron la presencia y la distribución de los organismos acuáticos sensibles a tales condiciones. En el caso de los Ephemeroptera, que son organismos característicos de aguas limpias y con baja carga de sedimentos en suspensión, estos no fueron capturados en las áreas urbanizadas, siendo esas áreas dominadas por los Diptera (Ephydridae y Syrphidae), Hirudinea y Mollusca (Ancylidae y Pilidae) que se consideran indicadores de aguas eutrofizadas. De este modo, se verificó en el estudio la predominancia de familias de acuerdo con las características del ambiente y consecuentemente, de la calidad del agua.

Así, las familias Chironomidae (Diptera), Coenagrionidae (Odonata), Belostomatidae (Hemiptera), Rürudinea, Pilidae y Ancylidae (Mollusca) predominaron en los tramos urbanizados (Parque Mindú y Zona central) y representaron aproximadamente el 80% de los organismos capturados; mientras que en los igarapés naturales (1,2 y Barro Branco), se constató el no predominio de grupos y una mayor biodiversidad. Este hecho, entre otros, puede estar asociado a una amplia variedad de opciones tróficas. En función de ello, y como fue mostrado por Kensley & Walker (1982) y Walker (1994), hay pocos grupos expertos en la compleja red trófica de los igarapés naturales de la Amazonia Central, siendo las cadenas alimentarias de los igarapés y pequeños ríos de la región muy robustas, haciendo que la fauna acuática no sea limitada por alimento y sí por espacio. Para Cummins (1992), los especialistas obligatorios son fácilmente sustituidos por los generalistas cuando hay disturbios ambientales, por ser los generalistas más tolerantes a las condiciones de impacto. En el caso de los igarapés que sufren impactos continuos, como entrada de sedimentos y carga orgánica, seguramente el patrón de equilibrio se rompe y la red trófica se desestructura.

red trófica río

En conclusión, las nacientes del Igarapé del Mindú (Igarapés 1 y 2), el Parque Mindú y la Zona central de la ciudad, son perjudicados por las deforestaciones y ocupaciones desordenadas de las áreas, lo cual se ve reflejado en la calidad del agua. De acuerdo con los datos obtenidos en este estudio, diversos factores están contribuyendo a la degradación del Igarapé del Mindú y esto ha afectado drásticamente a la comunidad formada por los macroinvertebrados acuáticos. También, la eutrofización de las aguas, como consecuencia directa del crecimiento urbano y la población, se entiende como un conjunto de factores de deterioro del referido curso de agua que atraviesa la ciudad de Manaus /AM y desagua en el río Negro.

Fuente publicación

Este artículo fue publicado originalmente en la revista Acta Amazonica bajo la referencia: CLETO FILHO, Sérgio Ernani Nogueira  and  WALKER, Ilse. “Efeitos da ocupação urbana sobre a macrofauna de invertebrados aquáticos de um Igarapé da cidade de Manaus/AM – Amazônia Central”. Acta Amaz. [online]. 2001, vol.31, n.1, pp.69-89. ISSN 0044-5967.  DOI: 10.1590/1809-43922001311089; estando disponible con acceso libre en la web de Scielo.

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