Aplicación indices de calidad del agua basados en diatomeas en Colombia

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Desde Aïgos estamos muy comprometidos con nuestra mejora continua de la calidad de nuestros trabajos, por lo que les presentaremos una serie de artículos que reflejan nuestra investigación y avances en diferentes aspectos.

Este artículo de Laura García Rivas trata el uso de los índices de calidad de las aguas aplicados a las diatomeas como bioindicadores. Estos índices son utilizados en el monitoreo sistemático de los ríos a nivel mundial pero, no existen aún índices adaptados a las condiciones colombianas, por lo que, analizamos la viabilidad del uso de algunos ya existentes en la cuenca Magdalena Cauca.

¿Qué índices de los desarrollados a nivel mundial podrían ser usados bajo las condiciones específicas y variables de Colombia?

En Colombia, la calidad del agua, actualmente, se determina en función de parámetros físico-químicos y biológicos, dentro de los que está la comunidad de diatomeas, de acuerdo a los lineamientos publicados por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM,2013). Para ello, se usan índices que resumen la información proporcionada por la misma en un valor. Existen dos tipos de índices de diatomeas: (1) los basados en valores de tolerancia de las diferentes especies y (2) los que utilizan las probabilidades de ocurrencia de cada uno de los taxones.

Para poder desarrollar un índice regional, se recomienda el primer tipo, mientras que el segundo son útiles para determinar la fiabilidad y las mejoras. Por tanto, se sugiere la combinación y el uso simultáneo de los dos tipos de índices (Potapova et al. 2004).

Los índices más utilizados son los basados en tolerancia, por lo que existen muchos índices regionales adaptados a las condiciones locales. Entre ellos se encuentran el IPS (Cemagref 1982), IDG (Cemagref 1991), SLA (Sladecek 1986), DES (Descy 1979) y SHE (Steinberg & Schiefele 1988).

Se recomienda el uso simultáneo de índices basados en la probabilidad de ocurrencia y los que utilizan valores de tolerancia de las especies.

Todos ellos se basan en la fórmula de cálculo de Zelinka & Marvan (1961) en la cual se incluye la frecuencia relativa de cada uno de los taxones y el valor de tolerancia a la contaminación. Este último valor se fundamenta en los rangos ecológicos observados y en el punto óptimo de crecimiento. Dentro de todos estos índices, cabe destacar el índice de Polusensibilidad Específica (IPS), ya que está sometido a actualizaciones periódicas con la información que se obtiene de su uso en diferentes regiones del globo planetario y actualmente, incluye más de 2.000 taxones.

Los índices basados en la probabilidad no son tan frecuentes y el mayor representante de este grupo es el Índice Biológico de Diatomeas (IBD; Lenoir & Coste 1996). Este índice IBD ha sido actualizado en repetidas ocasiones, siendo la más reciente, su versión de 2006 en la que se incluyeron 838 especies clave incluyendo especies salobres, tropicales y formas anormales (Coste et al. 2009). Este índice se basa en la probabilidad de ocurrencia de cada especie en las 7 clases de calidad determinadas por el índice, lo que se obtuvo del análisis de 1.332 muestras tomadas en diferentes cuencas hidrográficas durante un periodo de 30 años.

Los índices IPS e IBD han proporcionado, por el momento, buenos resultados en las cuencas colombianas en las que se han aplicado.

En el contexto colombiano se están desarrollando índices de diatomeas, bajo el liderazgo del IDEAM, adaptados a las condiciones locales, pero hasta que estos estén disponibles los dos índices que se seleccionan en función de la información bibliográfica obtenida son el índice IPS como representante de los basados en tolerancia y el IBD de los construidos en función de la probabilidad. Ambos han sido puestos a prueba en diferentes proyectos en el país como en la Cuenca del Río Bogotá (Asconit y Aïgos 2014) y en la del Río Magdalena (AÏGOS, 2015 y 2016), mostrando resultados bastante positivos, teniendo en cuenta que estos índices no han sido adaptados a las condiciones locales. Igualmente cabe señalar que el porcentaje de especies incluidas en el cálculo es muy elevado, y en general, se obtuvieron datos concordantes con la físico-química.

La situación ideal sería contar con un índice desarrollado en base a las condiciones locales o, al menos, la adaptación de uno pre-existente. Dado que en Colombia todavía no se ha llegado a este punto, se recomienda el uso de estos dos índices de forma precavida con el objetivo de obtener información relativa de la calidad de las aguas, hasta que exista una base de datos lo suficientemente amplia en el país para el desarrollo de un índice adaptado.

Porqué son importantes los índices?

El objetivo final de la bioindicación es proporcionar información resumida sobre la calidad ecológica de los cuerpos de agua estudiados. Para ello se utilizan índices de calidad que resumen toda la información proporcionada por el análisis de las especies presentes y sus frecuencias relativas, así como su información ecológica, en un valor de 0 a 20, donde 20 representa una calidad muy buena, propia de zonas prístinas. Esta información facilita su análisis a los gestores para la toma de decisiones en torno a la calidad del agua y al manejo de cuencas.

Bibliografía

Coste, M., S. Boutry, J. Tison-Rosebery & F. Delmas (2009) – Improvements of the Biological Diatom Index (BDI): Description and efficiency of the new version (BDI-2006).Ecological Indicators 9: 621-650.
Potapova M., Charles D., Ponader K., Winter D., 2004. Quantifying species indicator values for trophic diatom índices: a comparison of approaches. Hydrobiologia 517:25-41.
Lenoir A., Coste M., 1996. Development of a practical diatom index of overall water quality applicable to the French National Water Board Network. In Whitton B.A., Rott E., Use of algae for monitoring rivers, ROTT E., Institut fur Botanik, Univ. Innsbruck, 29-45.
Descy, J. P. (1979) – A new approach to water quality estimation using diatoms. In Nova Hedwigia., 64: 305-323.
CEMAGREF (1982) – Etude des méthodes biologiques d’appréciation quantitative de la qualité des eaux, Vol. Rapport Q.E.Lyon-A.F.Bassin Rhône-Méditeranée-Corse.218 p.
CEMAGREF (1982) – Etude des méthodes biologiques d’appréciation quantitative de la qualité des eaux, Vol. Rapport Q.E.Lyon-A.F.Bassin Rhône-Méditeranée-Corse.218 p.
Sladecek, V. (1986) – Diatoms as indicators of organic pollution. In Acta hydrochim. Hydrobiol., 14: 555-566.
Steinberg, C. & S. Schiefele (1988) – Biological indication of trophy and pollution of running waters. In Z. Wasser – Abwasser-Forsch., 21: 227-234.
Zelinka, M., P.Marvan. 1961 Zur prazisierung der biologischen klassifikation des Reinheit fliessender gewasser. Arch. Hydrobiol. 57: 389-407.
Asconit y Aïgos, 2014. Mejora de la gestión integral de los recursos acuáticos en Colombia. Implementación de indicadores biológicos de la calidad de las aguas. Octubre 2014. 100 páginas
AÏGOS, 2015. Implementación de la bioindicación en el Río Magdalena. Campaña de muestreo para el diagnóstico de las estaciones de la red.
AÏGOS, 2016. Implementación de la bioindicación en el Río Magdalena. Campaña de muestreo para el diagnóstico de las estaciones de la red y determinación de la calidad del agua.
IDEAM, 2013. Lineamientos conceptuales y metodológicos para la evaluación regional del agua.

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