Funcionamiento de un ecosistema fluvial altiplánico: variación espacio-temporal de macroinvertebrados bentónicos en la cuenca del río Lauca

Abstract

El río Lauca se encuentra ubicado entre las latitudes 18º7’18’’ y 18º48’36’’S y longitudes 69º0’5’’ y 69º29’27’’O, en la Región de Arica y Parinacota, desde los 3900 a 4500 m s.n.m.. Desde su origen y durante el transcurso de su desarrollo, se han generado una serie de episodios geológicos, hidrogeológicos y cambio climático que han delineado a la actual cuenca, generado condiciones que permiten albergar a comunidades biológicas muy particulares. Este sistema se ve afectado tanto por factores ambientales como antropogénicos siendo altamente sensible a variaciones abióticas, lo que generaría un efecto modulador en la biota. Actualmente se cuenta con escasa información sobre la ecología de comunidades de macroinvertebrados acuáticos en la zona bioclimática tropical de altura (Altiplano), y cómo estas se relacionan con las características ambientales y su respuesta a perturbaciones. Se realizó un estudio de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos en el sistema fluvial río Lauca, con el objetivo de caracterizar a nivel espacial y temporal (pre y postlluvias) la estructura y composición de la comunidad zoobentónica. Además, se describieron propiedades emergentes de la comunidad con el fin de explorar qué variables ambientales explican la distribución de la comunidad, y por último estimar atributos ecosistémicos. Se encontraron 57 taxa a nivel de género y morfotipo siendo los más abundantes los especímenes de la Familia Chironomidae. Si bien no se encontraron diferencias significativas entre temporadas (p>0.05) para las propiedades emergentes comunitarias, se observó alternancia de los taxa y grupos funcionales tróficos entre estas. Los resultados del análisis de varianza con permutaciones (PERMANOVA) mostraron que la comunidad, en términos de abundancia, presenta diferencias significativas derivadas de la interacción entre el factor temporal y los sustratos (pseudo-F = 1,531; p < 0,02), mientras que para grupos funcionales se presenta variación a nivel mesoescala (sitio) y microescala (sustratos). Los resultados del análisis RDA mostraron que las variables explicativas son la altitud, pendiente, nitrato, nitrito y P-Kjeldahl (p < 0,05). Los índices de atributos ecosistémicos caracterizan al río como un sistema heterotrófico, donde la productividad primaria no se genera en el sitio, sino más bien esta podría provenir de desde aguas arribas o por inundaciones laterales del lecho fluvial. Los bofedales afluentes permiten el desarrollo de macrófitas lo que generaría mayor productividad in-situ, señalandolos como sistemas autotróficos. En conclusión, las intensas lluvias estivales producen cambios en el ecosistema acuático, con respuestas discretas a la estacionalidad en las comunidades asociadas, generando alternancias de algunos taxa y grupos funcionales tróficos.

The River Lauca belongs to the Altiplanic or High Andean region of Arica and Parinacota, and is located between latitudes 18º7’18’’ - 18º48’36’’S and longitudes 69º0’5’’ - 69º29’27’’O, from 3900 to4500 m. a.s.l. Since its origin there has been a series of geological, hydrological and climate change episodes, that have shape the current basin, developing particular conditions that allows housing very specific biological communities. This stream has been affected by both environmental and anthropogenic factors which make the system highly sensitive to abiotic variations that in turn, generates a modulating effect on the biotic composition. Currently, there is scarce information about the ecology of aquatic macroinvertebrates communities in tropical bioclimatic areas such as the Altiplano, and how they relate to environmental settings and respond to disturbances. This study was conducted on the benthic macroinvertebrate community of the Lauca River, with the goal to characterize spatially and temporarily (pre and post-rains) the structure and composition of the biota. Furthermore, emergent properties of the community were described in order to understand environmental variables that explain the distribution of the community, and its attributes at the ecosystem level.There were 57 taxa at both genus and morphotype levels, being the most abundant those belonging to the Chironomidae Family. Although there were no significant differences of richness and composition between seasons (P > 0.05), there was an important turnover of both taxa and trophic functional groups temporally. PERMANOVA showed significant differences of population abundances in the interaction between temporal and substrates factors (pseudo-F = 1,531; p < 0,02), while functional groups showed significant differences at both macrosacale (sites) and microscale (substrates) levels. RDA analysis showed that environmental variables that explain distributions patterns of taxa (p < 0,05) are altitude, slope, nitrate, nitrite, and P-Kjeldahl.Indexes of ecosystem attributes characterized the river as a heterotrophic system, where primary productivity is not generated in-situ, but rather it could come from headwaters or by lateral flood-pulses of the riverbank. The bofedal tributaries, allow the development of macrophytes, which would generate productivity in-situ, characterizing them as autotrophic systems. In conclusion, heavy rains in summer season produce important changes in the aquatic ecosystem. Its response is discreet and strongly associates to seasonality, generating important turnover of some taxa and trophic functional groups along the river.