Evaluación de la calidad del agua utilizando macroinvertebrados bentónicos en la cuenca hidrográfica del río Choapa, Región de Coquimbo

Abstract

En el presente estudio se desarrollaron metodologías de evaluación de la calidad del agua en la cuenca hidrográfica del río Choapa (Región de Coquimbo, Chile), mediante la caracterización de las comunidades de macroinvertebrados bentónicos y de la física-química del agua, la aplicación de índices bióticos y la determinación de relaciones entre variables biológicas y variables físicas y químicas. Se evaluó la calidad del agua en seis estaciones a lo largo de la cuenca del río Choapa, para una campaña de muestreo realizada el mes de Diciembre del 2007. En relación a las comunidades de macroinvertebrados, se realizaron muestreos de tipo cualitativos y cuantitativos (n=3) con una red Surber (tamaño poro = 250 µm; área de muestreo = 0,09 m²), con lo cual se caracterizaron las comunidades mediante sus abundancias relativas, dendrogramas de ordenación, análisis de disimilitud de Bray-Curtis, análisis de Escalamiento Multidimensional no métrico (n-MDS) y Análisis de Similitup (ANOSIM) de una vía, los que evidenciaron cambios en la composición comunitaria de la macrofauna bentónica en el gradiente altitudinal. Los taxa que mejor explicaron dichos cambios fueron Chironomidae, Hyalellidae, Ostracoda y Physidae (análisis para Porcentajes de Similitud, SIMPER). Complementariamente, se midieron las variables biológicas: abundancia total, riqueza, diversidad biológica (de Shannon-Wiever y de Simpson) y equidad. De éstas, sólo la abundancia total presentó diferencias significativas entre estaciones de muestreo (prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis, prueba a posteriori no paramétrica de Mann-Whitney). Luego, mediante correlaciones lineales de Pearson, regresiones múltiples y la prueba multivariada Best, se observó que las comunidades de macroinvertebrados bentónicos se relacionaban principalmente con pH, materia orgánica medida como Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), Sólidos Disueltos Totales (SDT) y Conductividad Eléctrica (CE). En relación a ello, se pudo concluir que los taxa más relevantes para ser utilizados como bioindicadores son: Leptophlebiidae, Chironomidae, Planariidae, Physiidae y Ostracoda. Finalmente, en relación al los índices bióticos, se observó que ChBMWP (Biological Monitoring Working Party para Chile), ChIBF (Indice Biótico por Familia para Chile) y EPT (% de Ephemeroptera-Plecoptera-Trichoptera) se relacionaban con ciertas variables ambientales, estimando una mejor calidad en aguas con menor carga orgánica y mayor velocidad y altura. De esta manera, se postula que los criterios biológicos pueden ser validados como una herramienta útil y complementaria a criterios físicos y químicos para la evaluación de la calidad en la cuenca del río Choapa.

In the current study, water quality evaluation methodologies in the Choapa river basin (Region of Coquimbo, Chile) where developed through the analysis of macroinvertebrated benthic communities and the chemical and physical characteristics of the water, the application of biotic indexes and the definition of relationships between biological, chemical and physical variables. Water quality was evaluated in the Choapa river basin in six sampling stations in the month of December of 2007. In relation to macroinvertebrated communities, qualitative and quantitative samplings (n=3) were performed with a Surber net (mesh size = 250 μm; sampling area = 0,09m²), which showed changes in the composition of communities in the altitudinal range. The taxa that better explained these changes were Chironomidae, Hyalellidae, Ostracoda and Physidae (Similarity percentage, SIMPER). Complementary to this, biological variables were measured: total abundance, richness, biodiversity (Shannon-Wiever, Simpson), and equitatibity. Of these variables only total abundance showed significant differences between sampling stations (non-parametrical Kruskal-Wallis test, and non-parametrical Mann-Whitney a posteriori test). Pearson lineal correlations, Multiple Regressions and Best Multivariate analysis, showed that benthic macroinvertebrated communities were related mainly to pH, organic matter measured as Biochemical Demand of Oxygen (BODs), Total Dissolved Solids (TDS) and Electrical Conductivity (EC). In relation to this, it was concluded that the most relevant taxa for bioindication were: Leptophlebiidae, Chironomidae, Planariidae, Physiidae and Ostracoda. Finally, in relation to biotic indexes, it was shown that ChBMWP (Biological Monitoring Working Party for Chile), ChFBI (Family Biotic Index for Chile) and EPT (% of EphemeropteraPlecoptera-Trichoptera) were associated with certain environmental variables, showing a better water quality with less organic charge and greater speed and height. Finally, it is postulated that biological criteria can be validated as a useful and complementary tool to physical and chemical criteria for the evaluation of water quality of the Choapa river basin.