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CUENCA DEL RÍO MARÍA AGUILAR, MUESTREOS ÉPOCA SECA Y LLUVIOSA Análisis Integrado DE LA CALIDAD DEL AGUA

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CUENCA DEL RÍO MARÍA AGUILAR, MUESTREOS ÉPOCA SECA Y LLUVIOSA

Análisis IntegradoDE LA CALIDAD DEL AGUA

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CUENCA DEL RÍO MARÍA AGUILAR, MUESTREOS ÉPOCA SECA Y LLUVIOSA

Análisis IntegradoDE LA CALIDAD DEL AGUA

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ÍNDICE GENERAL

ÍNDICE GENERAL..........................................................................................................................2ÍNDICE CUADROS.........................................................................................................................2ÍNDICE DE FIGURAS.....................................................................................................................2INTRODUCCIÓN............................................................................................................................4METODOLOGÍA..............................................................................................................................5Sitios de muestreo...........................................................................................................................5Análisis de la calidad del agua........................................................................................................6Análisis estadísticos........................................................................................................................8RESULTADOS..............................................................................................................................10Condiciones generales de los sitios de muestreo, cuenca del río María Aguilar........................10Análisis físicos, químicos y microbiológicos..................................................................................12Aplicación de índices bióticos e índice Holandés para la determinación de la calidad del agua.........................................................................................................................................14Análisis de cambios en la composición de macroinvertebrados entre periodos de muestreos................................................................................................................................18CONCLUSIONES.........................................................................................................................22BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................................................23ANEXO 1.......................................................................................................................................25ANEXO 2.......................................................................................................................................27

ÍNDICE CUADROS

Cuadro 1. Parámetros físicos, químicos y microbiológicos utilizados para la caracterización de la calidad del agua en la cuenca del río María Aguilar y afluentes, noviembre y enero 2019 ........................................................................................................................................................7Cuadro 2. Resumen estadístico de los parámetros físico químicos y microbiológicos utilizados para la determinación de la calidad del agua en la cuenca del río María Aguilar durante la época seca y lluviosa (noviembre 2018 y febrero 2019)..........................................................................13

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Puntos de muestreo seleccionados para la determinación de la calidad del agua del río María Aguilar y afluentes, muestreos de noviembre 2018 y enero 2019. Fuente: Elaboración propia......................................................................................................................................................5

Figura 2. Colecta de muestras de agua para la caracterización físico química del agua.......................6

Figura 3. Técnica de remoción del sustrato del río para la colecta de muestras de macroinvertebrados bentónicos en los sitios de muestreo, cuenca río María Aguilar..............................................................8

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ANÁLISIS INTEGRADO DE LA CALIDAD DEL AGUA - CUENCA DEL RÍO MARÍA AGUILAR - MUESTREOS ÉPOCA SECA Y LLUVIOSA

Figura 4. Descarga de aguas negras directamente al cauce en el sitio 21, en las cercanías al Colegio San Lorenzo...........................................................................................................................................9

Figura 5. Ruptura de los sistemas de transporte de aguas servidas con descarga directa en el cauce fluvial, Sitio 6, Barrio Méndez............................................................................................................9

Figura 6. Erosión de la ribera del río en el sitio 16, río María Aguilar, en las cercanías al Colegio Franco, Curridabat......................................................................................................................................10

Figura 7. Presencia de desechos sólidos en el cauce del río María Aguilar (izquierda; sitio 9) y río Ocloro (derecha; sitio 5)..................................................................................................................11

Figura 8. Clases de calidad del agua establecidas mediante el Índice Holandés para el muestreo en la cuenca del río María Aguilar durante la época lluviosa, noviembre 2018.............................................14

Figura 9. Clases de calidad del agua establecidas mediante el Índice Holandés para el muestreo en la cuenca del río María Aguilar durante la época seca, enero 2019........................................................15

Figura 10. Clasificación de la calidad del agua mediante el índice BMWP-CR durante el muestreo de noviembre 2018..............................................................................................................................16

Figura 11. Clasificación de la calidad del agua mediante el índice BMWP-CR durante el muestreo de febrero 2019...................................................................................................................................17

Figura 12. Individuo de Trichoptera, familia Hydropsychidae. Valor BMWP-CR: 5. Fuente: Elaboración propia.............................................................................................................................................18

Figura 13. Individuo de Odonata, familia Libellulidae. Valor BMWP-CR: 6. Fuente: Elaboración propia ...................................................................................................................................................... 18

Figura 14. Individuo de Diptera, familia Psychodidae. Valor BMWP-CR: 3. Fuente: Elaboración propia ...................................................................................................................................................... 18

Figura 15. Individuos de orden Diptera; Chironomidae (Izquierda; BMPW-CR:2) y Simulidae (Derecha; BMWP-CR:4). Fuente: Elaboración propia.......................................................................................18

Figura 16. Individuo de Ephemeroptera, familia Baetidae. Valor BMWP-CR: 5. Fuente: Elaboración propia.............................................................................................................................................18

Figura 17. Individuo de Ephemeroptera, familia Leptohyphidae. Valor BMWP-CR: 5. Fuente: Elaboración propia..........................................................................................................................18

Figura 18. Variaciones temporales en la abundancia y riqueza relativa en los sitios de muestreo, cuenca río María Aguilar................................................................................................................. 19

Figura 19. Cambios en la abundancia entre época seca y lluviosa para los principales órdenes de macroinvertebrados bentónicos.......................................................................................................20

Figura 20. Análisis de redundancia canónica (RDA) para los sitios de muestreo del río María Aguilar en ambos periodos de muestreo..........................................................................................................21

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INTRODUCCIÓN

Los recursos hídricos son un componente primordial para el desarrollo socioeconómico de Costa Rica. Las diversas fuentes de agua subterránea y superficial son constantemente utilizadas para lograr sufragar la demanda por uso consuntivo en el Gran Área Metropolitana (GAM), sin embargo, el escaso desarrollo de sistemas de tratamiento de aguas residuales y el marco legal de protección del recurso no resuelven los problemas en la contaminación de los ríos, principalmente en ríos urbanos (Estado de la Nación, 2017). En paisajes urbanos, la concentración de la contaminación es un problema de salud pública, con afectación directa a los pobladores en diversas zonas del país. Por ejemplo, en zonas rurales con alto crecimiento poblacional (Monteverde, Puntarenas) ha sido posible observar una escasa planificación de las actividades humanas lo cual ha repercutido en los valores de la calidad del agua (Shahady & Boniface, 2018). En la parte alta del río Virilla, las variaciones espaciales y temporales de la calidad del agua se han relacionado con estresores ambientales como descargas de aguas servidas o contaminación difusa, aspectos dominantes en los procesos de degradación en ecosistemas urbanos (Mena-Rivera, Vásquez-Bolaños, et al., 2018; Mena-Rivera, Salgado-Silva, Benavides-Bena-vides, Coto-Campos, & Swinscoe, 2017b).

El fenómeno de la urbanización de los ríos se ha asociado con el término “Síndrome de los ríos Urbanos” (Walsh et al., 2016). Los síntomas asociados a la pérdida de la naturalidad de un río urbano son el incremento en la concentración de nutrientes, cambios en la frecuencia de crecidas o variaciones caudal base del río, los cuales en combinación con deficientes sistemas de tratamiento de aguas servidas, reducen el potencial de los ríos urbanos como fuente de servicios ecosistémicos (Morales-Cerdas, Castro, Vargas, & Rojas, 2018). Para lograr proponer medidas de restauración adecuadas a las

condiciones propias de los afluentes urbanos, se requiere de técnicas de biomonitoreo que permitan definir el grado de contaminación.Una de las técnicas de más amplio uso para el seguimiento de la calidad del agua es el método de la bioindicación. Debido a las múltiples fuentes de contaminación difusa y puntual que pueden existir en las cuencas, los métodos de bioindicación deben de combinarse con otras técnicas como los parámetros físico-químicos. En términos generales, se reconoce que los macroin-vertebrados bentónicos proporcionan información de largo plazo sobre la afectación de la calidad del agua, mientras que los parámetros físico químicos pueden entregar información de momentos puntuales de contaminación (F. M. Springer, 2010). Algunas de las medidas de restauración y mitigación que se han propuesto en paisajes urbanos es la creación de corredores biológicos. Los corredores biológicos funcionan como canales de transferencia de energía, en los cuales los organismos tienen un espacio para desplazarse entre una matriz “hostil”, sin embargo, las condiciones físico químicas del agua podrían ser una limitante para mantener poblaciones de animales saludables. De esta forma, la iniciativa de paisajes productivos puede servir como una plataforma para articular efectivamente los esfuerzos de implementación de un corredor biológico, principalmente en el área de influencia directa del río María Aguilar, propiciando la participación de los diversos actores sociales.

El presente documento corresponde al Producto No. 4: Informe integrado que incluye los análisis de la calidad físico, química, microbiológica y biológica de los cuerpos de agua superficiales durante los dos periodos de muestreo. Además, se realiza un análisis de las principales tendencias observadas en la calidad del agua, la clasificación mediante el Decreto No. 33903-MINAE-S del año 2007: Reglamento para la Evaluación y Clasificación de la Calidad de Cuerpos de Agua Superficiales, y un reporte de los avances en los resultados de macroinvertebrados bentónicos del periodo de invierno.

METODOLOGÍA

Sitios de muestreo

La determinación de la calidad del agua se realizó en 20 sitios de muestreo ubicados en la cuenca del río María Aguilar durante dos muestreos, el primero en la época lluviosa (5 y 6 noviembre 2018) y otro en la época seca (14 y 15 enero 2019). Los principales criterios para la selección de los sitios de muestreo fueron:

disponibilidad de acceso, seguridad del personal en las actividades de campo, cercanía a parques o zonas verdes, puentes o cruces de vías sobre el cauce del río y sus afluentes. En la figura 1 se muestran los puntos de muestreo seleccionados para el muestreo de la calidad del agua en el río María Aguilar.

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INTRODUCCIÓN

Los recursos hídricos son un componente primordial para el desarrollo socioeconómico de Costa Rica. Las diversas fuentes de agua subterránea y superficial son constantemente utilizadas para lograr sufragar la demanda por uso consuntivo en el Gran Área Metropolitana (GAM), sin embargo, el escaso desarrollo de sistemas de tratamiento de aguas residuales y el marco legal de protección del recurso no resuelven los problemas en la contaminación de los ríos, principalmente en ríos urbanos (Estado de la Nación, 2017). En paisajes urbanos, la concentración de la contaminación es un problema de salud pública, con afectación directa a los pobladores en diversas zonas del país. Por ejemplo, en zonas rurales con alto crecimiento poblacional (Monteverde, Puntarenas) ha sido posible observar una escasa planificación de las actividades humanas lo cual ha repercutido en los valores de la calidad del agua (Shahady & Boniface, 2018). En la parte alta del río Virilla, las variaciones espaciales y temporales de la calidad del agua se han relacionado con estresores ambientales como descargas de aguas servidas o contaminación difusa, aspectos dominantes en los procesos de degradación en ecosistemas urbanos (Mena-Rivera, Vásquez-Bolaños, et al., 2018; Mena-Rivera, Salgado-Silva, Benavides-Bena-vides, Coto-Campos, & Swinscoe, 2017b).

El fenómeno de la urbanización de los ríos se ha asociado con el término “Síndrome de los ríos Urbanos” (Walsh et al., 2016). Los síntomas asociados a la pérdida de la naturalidad de un río urbano son el incremento en la concentración de nutrientes, cambios en la frecuencia de crecidas o variaciones caudal base del río, los cuales en combinación con deficientes sistemas de tratamiento de aguas servidas, reducen el potencial de los ríos urbanos como fuente de servicios ecosistémicos (Morales-Cerdas, Castro, Vargas, & Rojas, 2018). Para lograr proponer medidas de restauración adecuadas a las

condiciones propias de los afluentes urbanos, se requiere de técnicas de biomonitoreo que permitan definir el grado de contaminación.Una de las técnicas de más amplio uso para el seguimiento de la calidad del agua es el método de la bioindicación. Debido a las múltiples fuentes de contaminación difusa y puntual que pueden existir en las cuencas, los métodos de bioindicación deben de combinarse con otras técnicas como los parámetros físico-químicos. En términos generales, se reconoce que los macroin-vertebrados bentónicos proporcionan información de largo plazo sobre la afectación de la calidad del agua, mientras que los parámetros físico químicos pueden entregar información de momentos puntuales de contaminación (F. M. Springer, 2010). Algunas de las medidas de restauración y mitigación que se han propuesto en paisajes urbanos es la creación de corredores biológicos. Los corredores biológicos funcionan como canales de transferencia de energía, en los cuales los organismos tienen un espacio para desplazarse entre una matriz “hostil”, sin embargo, las condiciones físico químicas del agua podrían ser una limitante para mantener poblaciones de animales saludables. De esta forma, la iniciativa de paisajes productivos puede servir como una plataforma para articular efectivamente los esfuerzos de implementación de un corredor biológico, principalmente en el área de influencia directa del río María Aguilar, propiciando la participación de los diversos actores sociales.

El presente documento corresponde al Producto No. 4: Informe integrado que incluye los análisis de la calidad físico, química, microbiológica y biológica de los cuerpos de agua superficiales durante los dos periodos de muestreo. Además, se realiza un análisis de las principales tendencias observadas en la calidad del agua, la clasificación mediante el Decreto No. 33903-MINAE-S del año 2007: Reglamento para la Evaluación y Clasificación de la Calidad de Cuerpos de Agua Superficiales, y un reporte de los avances en los resultados de macroinvertebrados bentónicos del periodo de invierno.

METODOLOGÍA

Sitios de muestreo

La determinación de la calidad del agua se realizó en 20 sitios de muestreo ubicados en la cuenca del río María Aguilar durante dos muestreos, el primero en la época lluviosa (5 y 6 noviembre 2018) y otro en la época seca (14 y 15 enero 2019). Los principales criterios para la selección de los sitios de muestreo fueron:

disponibilidad de acceso, seguridad del personal en las actividades de campo, cercanía a parques o zonas verdes, puentes o cruces de vías sobre el cauce del río y sus afluentes. En la figura 1 se muestran los puntos de muestreo seleccionados para el muestreo de la calidad del agua en el río María Aguilar.

Figura 1. Puntos de muestreo seleccionados para la determinación de la calidad del agua del río María Aguilar y afluentes, muestreos de noviembre 2018 y enero 2019. Fuente: Elaboración propia.

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ANÁLISIS DE LA CALIDADDEL AGUA

La calidad del agua en los puntos de muestreo (n=20) se estableció mediante la aplicación del Reglamento para la Evaluación y Clasificación de la Calidad de Cuerpos de Agua Superficiales (Decreto No. 33903-MINAE-S del año 2007), específicamente el índice BMWP-CR y el índice Holandés.

Para la clasificación de la calidad del agua mediante métodos físico químicos y microbiológicos se utilizó el índice Holandés, el

Figura 2. Colecta de muestras de agua para la caracterización físico química del agua.

cual requiere de tres parámetros: Porcentaje de Saturación de Oxígeno (%), Demanda Biológica de Oxígeno (mg/L) y Nitrógeno Amoniacal N-NH+4 (mg/L). La colecta de las muestras se realizó siguiendo las técnicas de la acreditación ECA del laboratorio Agrotec Laboratorios Analíticos S.A. (Fig. 2). Además, se utilizaron los análisis estipulados en el cuadro 1, todos mediante los métodos de Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater.

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Cuadro 1. Parámetros físicos, químicos y microbiológicos utilizados para la caracterización de la calidad del agua en la cuenca del río María Aguilar y afluentes, noviembre y enero 2019.

Tipo de parámetro Parámetro Símbolo/Unidad

Obligatorios

Complementarios

Saturación oxígeno disuelto

Nitrógeno amoniacal

Demanda Bioquímica de Oxígeno

Demanda Química de oxígeno

Oxígeno disuelto

Temperatura

Concentración iones hidrógeno

Nitratos

Sustancias Activas Azul Metileno

Coliformes fecales

Ortofosfato

Grasas y aceites

Cianuro

Cadmio

Cobre

Níquel

Plomo

%Sat %

NH4+ mg/L

DBO(5,20) mg/L

DQO mg/L

OD mg/L

T °C

pH -

NO3- mg/L

SAAM mg/L

CF NMP/100 ml

PO4 - mg/L

GyA mg/L

CN- mg/L

Cd mg/L

Cu mg/L

Ni mg/L

Pb mg/L

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Para la determinación del índice BMWP-CR se utilizó el método A, definido para ríos y quebradas con profundidades iguales o menores a 1 metro y ancho igual o menor a 15 metros. En cada uno de los puntos de muestreo se realizó una remoción del sustrato del río durante 15 minutos y la totalidad del material colectado se preservó con alcohol al

70% para la posterior separación e identificación de los macroinvertebrados bentónicos (Fig. 3). La remoción del lecho del río se realizó posterior a la colecta de muestras de agua para análisis físico químicos, esto para evitar valores alterados asociados con los sedimentos del río. La determinación taxonómica del material biológico se realizó a

nivel de familia, utilizando claves dicotómicas disponibles para el país (Flowers & De la Rosa, 2010; Ramírez, 2010; M. Springer, 2010). La información colectada se registró en una base de datos con la abundancia por sitios/fecha de muestreo, así como el punto de muestreo en el cual se realizó la colecta.

Debido a que el Reglamento para la Evaluación y Clasificación de la Calidad de Cuerpos de Agua Superficiales (Decreto No. 33903-MINAE-S del año 2007) no establece

límites superiores o inferiores para los diversos parámetros físico químicos (únicamente establece clases de uso), se utilizó como referencia los valores establecidos en el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales (Decreto No. 33601-MINAE-S; 19 marzo 2007) el cual considera los valores límite que se permiten para el vertido de aguas residuales a un cuerpo receptor, pudiendo ser utilizado como referencia para el área de estudio.

ANÁLISIS ESTADÍSTICOS

Para establecer diferencias estadísticamente significativas (p<0.05) entre la composición físico química o de la comunidad de macroin-vertebrados bentónicos en la cuenca del río María Aguilar se aplicó un ANOVA basado en la matriz de similitud; posteriormente, se aplicó un análisis de porcentaje de similitud (SIMPER) para establecer los elementos con mayor aporte a las posibles diferencias entre la época seca y lluviosa. Además, se aplicó un Análisis de Redundancia (RDA) (Borcard, Gillet, & Legendre, 2011) el cual permitió establecer los posibles gradientes ambientales respecto a la composición de parámetros ambientales y la estructura de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos en ambas épocas de muestreo. Los análisis se realizaron en el entorno R con el paquete Vegan (Oksanen et al., 2018).

RESULTADOS

Condiciones generales de los sitios de muestreo, cuenca del río María Aguilar

Los sitios de muestreo seleccionados en la cuenca del río María Aguilar mostraron diversas condiciones puntuales que afectan la naturalidad de los cauces fluviales. Durante los muestreos de época seca y lluviosa fue posible detectar descargas directas de aguas negras en el cauce (Fig. 4), lo cual genera el consumo del oxígeno disuelto para lograr la degradación de la materia orgánica; en otros puntos, los aportes directos estuvieron relacionados con la ruptura o problemas de infraestructura del sistema sanitarios (Fig. 5).Otro de los aspectos que afectan a los cuerpos de agua es la impermeabilización de la ribera del río. La limitación de la cobertura vegetal en

las riberas del río, reduce la capacidad de reducción de compuestos nitrogenados (Hill, 1996), lo cual en determinados momentos de los cambios de la disponibilidad del caudal, ha sido considerado como Hot Spots para los ciclos biogeoquímicos (McClain et al., 2003). Algunas experiencias en el río Pirro, Heredia, han logrado identificar que el uso de plantas nativas en las riberas del río propicia la reducción del ingreso de sedimentos al cauce del río (Alvarado, Bermúdez, Romero, & Piedra, 2014), y por ende, limita la contaminación por escorrentía en la época lluviosa. La protección de las riberas del río con una adecuada cobertura vegetal podría minimizar los riesgos de pérdida de la morfología del cauce, como se observó en el sitio 16, en las cercanías al Colegio Franco, Curridabat (Fig. 6).

Otro de los problemas más visibles en los sitios de muestreo fue la presencia de desechos sólidos en los ríos. Por ejemplo, en el sitio 9, en las cercanías del Residencial José María Zeledón, se logró observar la presencia de electrodomésticos en el cauce del río, mientras que en el sitio 5, río Ocloro en las cercanías de Barrio La Cruz, predominaban bolsas de basura con desechos domiciliares (Fig. 7). La presencia de desechos sólidos no mostró un patrón regular en toda la cuenca, aunque

predominó en la parte baja, principalmente a partir del sitio 6. Este patrón de contaminación requiere de la concientización de la comunidad respecto a la gestión de los residuos sólidos, así como la intervención en áreas de escasos recursos económicos en la parte baja de la cuenca. La apropiación de las comunidades de los espacios urbanos aledaños a los ríos podría aportar a la protección local de sitios con alta incidencia de contaminación por desechos sólidos.

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Figura 3. Técnica de remoción del sustrato del río para la colecta de muestras de macroinvertebrados bentónicos en los sitios de muestreo, cuenca río María Aguilar.

Para la determinación del índice BMWP-CR se utilizó el método A, definido para ríos y quebradas con profundidades iguales o menores a 1 metro y ancho igual o menor a 15 metros. En cada uno de los puntos de muestreo se realizó una remoción del sustrato del río durante 15 minutos y la totalidad del material colectado se preservó con alcohol al

70% para la posterior separación e identificación de los macroinvertebrados bentónicos (Fig. 3). La remoción del lecho del río se realizó posterior a la colecta de muestras de agua para análisis físico químicos, esto para evitar valores alterados asociados con los sedimentos del río. La determinación taxonómica del material biológico se realizó a

nivel de familia, utilizando claves dicotómicas disponibles para el país (Flowers & De la Rosa, 2010; Ramírez, 2010; M. Springer, 2010). La información colectada se registró en una base de datos con la abundancia por sitios/fecha de muestreo, así como el punto de muestreo en el cual se realizó la colecta.

Debido a que el Reglamento para la Evaluación y Clasificación de la Calidad de Cuerpos de Agua Superficiales (Decreto No. 33903-MINAE-S del año 2007) no establece

límites superiores o inferiores para los diversos parámetros físico químicos (únicamente establece clases de uso), se utilizó como referencia los valores establecidos en el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales (Decreto No. 33601-MINAE-S; 19 marzo 2007) el cual considera los valores límite que se permiten para el vertido de aguas residuales a un cuerpo receptor, pudiendo ser utilizado como referencia para el área de estudio.

ANÁLISIS ESTADÍSTICOS

Para establecer diferencias estadísticamente significativas (p<0.05) entre la composición físico química o de la comunidad de macroin-vertebrados bentónicos en la cuenca del río María Aguilar se aplicó un ANOVA basado en la matriz de similitud; posteriormente, se aplicó un análisis de porcentaje de similitud (SIMPER) para establecer los elementos con mayor aporte a las posibles diferencias entre la época seca y lluviosa. Además, se aplicó un Análisis de Redundancia (RDA) (Borcard, Gillet, & Legendre, 2011) el cual permitió establecer los posibles gradientes ambientales respecto a la composición de parámetros ambientales y la estructura de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos en ambas épocas de muestreo. Los análisis se realizaron en el entorno R con el paquete Vegan (Oksanen et al., 2018).

RESULTADOS

Condiciones generales de los sitios de muestreo, cuenca del río María Aguilar

Los sitios de muestreo seleccionados en la cuenca del río María Aguilar mostraron diversas condiciones puntuales que afectan la naturalidad de los cauces fluviales. Durante los muestreos de época seca y lluviosa fue posible detectar descargas directas de aguas negras en el cauce (Fig. 4), lo cual genera el consumo del oxígeno disuelto para lograr la degradación de la materia orgánica; en otros puntos, los aportes directos estuvieron relacionados con la ruptura o problemas de infraestructura del sistema sanitarios (Fig. 5).Otro de los aspectos que afectan a los cuerpos de agua es la impermeabilización de la ribera del río. La limitación de la cobertura vegetal en

las riberas del río, reduce la capacidad de reducción de compuestos nitrogenados (Hill, 1996), lo cual en determinados momentos de los cambios de la disponibilidad del caudal, ha sido considerado como Hot Spots para los ciclos biogeoquímicos (McClain et al., 2003). Algunas experiencias en el río Pirro, Heredia, han logrado identificar que el uso de plantas nativas en las riberas del río propicia la reducción del ingreso de sedimentos al cauce del río (Alvarado, Bermúdez, Romero, & Piedra, 2014), y por ende, limita la contaminación por escorrentía en la época lluviosa. La protección de las riberas del río con una adecuada cobertura vegetal podría minimizar los riesgos de pérdida de la morfología del cauce, como se observó en el sitio 16, en las cercanías al Colegio Franco, Curridabat (Fig. 6).

Otro de los problemas más visibles en los sitios de muestreo fue la presencia de desechos sólidos en los ríos. Por ejemplo, en el sitio 9, en las cercanías del Residencial José María Zeledón, se logró observar la presencia de electrodomésticos en el cauce del río, mientras que en el sitio 5, río Ocloro en las cercanías de Barrio La Cruz, predominaban bolsas de basura con desechos domiciliares (Fig. 7). La presencia de desechos sólidos no mostró un patrón regular en toda la cuenca, aunque

predominó en la parte baja, principalmente a partir del sitio 6. Este patrón de contaminación requiere de la concientización de la comunidad respecto a la gestión de los residuos sólidos, así como la intervención en áreas de escasos recursos económicos en la parte baja de la cuenca. La apropiación de las comunidades de los espacios urbanos aledaños a los ríos podría aportar a la protección local de sitios con alta incidencia de contaminación por desechos sólidos.

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Para la determinación del índice BMWP-CR se utilizó el método A, definido para ríos y quebradas con profundidades iguales o menores a 1 metro y ancho igual o menor a 15 metros. En cada uno de los puntos de muestreo se realizó una remoción del sustrato del río durante 15 minutos y la totalidad del material colectado se preservó con alcohol al

70% para la posterior separación e identificación de los macroinvertebrados bentónicos (Fig. 3). La remoción del lecho del río se realizó posterior a la colecta de muestras de agua para análisis físico químicos, esto para evitar valores alterados asociados con los sedimentos del río. La determinación taxonómica del material biológico se realizó a

nivel de familia, utilizando claves dicotómicas disponibles para el país (Flowers & De la Rosa, 2010; Ramírez, 2010; M. Springer, 2010). La información colectada se registró en una base de datos con la abundancia por sitios/fecha de muestreo, así como el punto de muestreo en el cual se realizó la colecta.

Debido a que el Reglamento para la Evaluación y Clasificación de la Calidad de Cuerpos de Agua Superficiales (Decreto No. 33903-MINAE-S del año 2007) no establece

límites superiores o inferiores para los diversos parámetros físico químicos (únicamente establece clases de uso), se utilizó como referencia los valores establecidos en el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales (Decreto No. 33601-MINAE-S; 19 marzo 2007) el cual considera los valores límite que se permiten para el vertido de aguas residuales a un cuerpo receptor, pudiendo ser utilizado como referencia para el área de estudio.

ANÁLISIS ESTADÍSTICOS

Para establecer diferencias estadísticamente significativas (p<0.05) entre la composición físico química o de la comunidad de macroin-vertebrados bentónicos en la cuenca del río María Aguilar se aplicó un ANOVA basado en la matriz de similitud; posteriormente, se aplicó un análisis de porcentaje de similitud (SIMPER) para establecer los elementos con mayor aporte a las posibles diferencias entre la época seca y lluviosa. Además, se aplicó un Análisis de Redundancia (RDA) (Borcard, Gillet, & Legendre, 2011) el cual permitió establecer los posibles gradientes ambientales respecto a la composición de parámetros ambientales y la estructura de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos en ambas épocas de muestreo. Los análisis se realizaron en el entorno R con el paquete Vegan (Oksanen et al., 2018).

RESULTADOS

Condiciones generales de los sitios de muestreo, cuenca del río María Aguilar

Los sitios de muestreo seleccionados en la cuenca del río María Aguilar mostraron diversas condiciones puntuales que afectan la naturalidad de los cauces fluviales. Durante los muestreos de época seca y lluviosa fue posible detectar descargas directas de aguas negras en el cauce (Fig. 4), lo cual genera el consumo del oxígeno disuelto para lograr la degradación de la materia orgánica; en otros puntos, los aportes directos estuvieron relacionados con la ruptura o problemas de infraestructura del sistema sanitarios (Fig. 5).Otro de los aspectos que afectan a los cuerpos de agua es la impermeabilización de la ribera del río. La limitación de la cobertura vegetal en

Figura 5. Ruptura de los sistemas de transporte de aguas servidas con descarga directa en el cauce fluvial, Sitio 6, Barrio Méndez.

Figura 4. Descarga de aguas negras directamente al cauce en el sitio 21, en las cercanías al Colegio San Lorenzo.

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las riberas del río, reduce la capacidad de reducción de compuestos nitrogenados (Hill, 1996), lo cual en determinados momentos de los cambios de la disponibilidad del caudal, ha sido considerado como Hot Spots para los ciclos biogeoquímicos (McClain et al., 2003). Algunas experiencias en el río Pirro, Heredia, han logrado identificar que el uso de plantas nativas en las riberas del río propicia la reducción del ingreso de sedimentos al cauce del río (Alvarado, Bermúdez, Romero, & Piedra, 2014), y por ende, limita la contaminación por escorrentía en la época lluviosa. La protección de las riberas del río con una adecuada cobertura vegetal podría minimizar los riesgos de pérdida de la morfología del cauce, como se observó en el sitio 16, en las cercanías al Colegio Franco, Curridabat (Fig. 6).

Otro de los problemas más visibles en los sitios de muestreo fue la presencia de desechos sólidos en los ríos. Por ejemplo, en el sitio 9, en las cercanías del Residencial José María Zeledón, se logró observar la presencia de electrodomésticos en el cauce del río, mientras que en el sitio 5, río Ocloro en las cercanías de Barrio La Cruz, predominaban bolsas de basura con desechos domiciliares (Fig. 7). La presencia de desechos sólidos no mostró un patrón regular en toda la cuenca, aunque

predominó en la parte baja, principalmente a partir del sitio 6. Este patrón de contaminación requiere de la concientización de la comunidad respecto a la gestión de los residuos sólidos, así como la intervención en áreas de escasos recursos económicos en la parte baja de la cuenca. La apropiación de las comunidades de los espacios urbanos aledaños a los ríos podría aportar a la protección local de sitios con alta incidencia de contaminación por desechos sólidos.

Page 11: Paisajes ProductivosEstudio base de pérdidas y ganancias de cobertura forestal en paisajes productivos para el periodo 2000 - 2015, como insumo a la herramienta Monitoreo de Cambio

Para la determinación del índice BMWP-CR se utilizó el método A, definido para ríos y quebradas con profundidades iguales o menores a 1 metro y ancho igual o menor a 15 metros. En cada uno de los puntos de muestreo se realizó una remoción del sustrato del río durante 15 minutos y la totalidad del material colectado se preservó con alcohol al

70% para la posterior separación e identificación de los macroinvertebrados bentónicos (Fig. 3). La remoción del lecho del río se realizó posterior a la colecta de muestras de agua para análisis físico químicos, esto para evitar valores alterados asociados con los sedimentos del río. La determinación taxonómica del material biológico se realizó a

nivel de familia, utilizando claves dicotómicas disponibles para el país (Flowers & De la Rosa, 2010; Ramírez, 2010; M. Springer, 2010). La información colectada se registró en una base de datos con la abundancia por sitios/fecha de muestreo, así como el punto de muestreo en el cual se realizó la colecta.

Debido a que el Reglamento para la Evaluación y Clasificación de la Calidad de Cuerpos de Agua Superficiales (Decreto No. 33903-MINAE-S del año 2007) no establece

límites superiores o inferiores para los diversos parámetros físico químicos (únicamente establece clases de uso), se utilizó como referencia los valores establecidos en el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales (Decreto No. 33601-MINAE-S; 19 marzo 2007) el cual considera los valores límite que se permiten para el vertido de aguas residuales a un cuerpo receptor, pudiendo ser utilizado como referencia para el área de estudio.

ANÁLISIS ESTADÍSTICOS

Para establecer diferencias estadísticamente significativas (p<0.05) entre la composición físico química o de la comunidad de macroin-vertebrados bentónicos en la cuenca del río María Aguilar se aplicó un ANOVA basado en la matriz de similitud; posteriormente, se aplicó un análisis de porcentaje de similitud (SIMPER) para establecer los elementos con mayor aporte a las posibles diferencias entre la época seca y lluviosa. Además, se aplicó un Análisis de Redundancia (RDA) (Borcard, Gillet, & Legendre, 2011) el cual permitió establecer los posibles gradientes ambientales respecto a la composición de parámetros ambientales y la estructura de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos en ambas épocas de muestreo. Los análisis se realizaron en el entorno R con el paquete Vegan (Oksanen et al., 2018).

RESULTADOS

Condiciones generales de los sitios de muestreo, cuenca del río María Aguilar

Los sitios de muestreo seleccionados en la cuenca del río María Aguilar mostraron diversas condiciones puntuales que afectan la naturalidad de los cauces fluviales. Durante los muestreos de época seca y lluviosa fue posible detectar descargas directas de aguas negras en el cauce (Fig. 4), lo cual genera el consumo del oxígeno disuelto para lograr la degradación de la materia orgánica; en otros puntos, los aportes directos estuvieron relacionados con la ruptura o problemas de infraestructura del sistema sanitarios (Fig. 5).Otro de los aspectos que afectan a los cuerpos de agua es la impermeabilización de la ribera del río. La limitación de la cobertura vegetal en

Figura 6. Erosión de la ribera del río en el sitio 16, río María Aguilar, en las cercanías al Colegio Franco, Curridabat.

las riberas del río, reduce la capacidad de reducción de compuestos nitrogenados (Hill, 1996), lo cual en determinados momentos de los cambios de la disponibilidad del caudal, ha sido considerado como Hot Spots para los ciclos biogeoquímicos (McClain et al., 2003). Algunas experiencias en el río Pirro, Heredia, han logrado identificar que el uso de plantas nativas en las riberas del río propicia la reducción del ingreso de sedimentos al cauce del río (Alvarado, Bermúdez, Romero, & Piedra, 2014), y por ende, limita la contaminación por escorrentía en la época lluviosa. La protección de las riberas del río con una adecuada cobertura vegetal podría minimizar los riesgos de pérdida de la morfología del cauce, como se observó en el sitio 16, en las cercanías al Colegio Franco, Curridabat (Fig. 6).

Otro de los problemas más visibles en los sitios de muestreo fue la presencia de desechos sólidos en los ríos. Por ejemplo, en el sitio 9, en las cercanías del Residencial José María Zeledón, se logró observar la presencia de electrodomésticos en el cauce del río, mientras que en el sitio 5, río Ocloro en las cercanías de Barrio La Cruz, predominaban bolsas de basura con desechos domiciliares (Fig. 7). La presencia de desechos sólidos no mostró un patrón regular en toda la cuenca, aunque

predominó en la parte baja, principalmente a partir del sitio 6. Este patrón de contaminación requiere de la concientización de la comunidad respecto a la gestión de los residuos sólidos, así como la intervención en áreas de escasos recursos económicos en la parte baja de la cuenca. La apropiación de las comunidades de los espacios urbanos aledaños a los ríos podría aportar a la protección local de sitios con alta incidencia de contaminación por desechos sólidos.

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ANÁLISIS INTEGRADO DE LA CALIDAD DEL AGUA - CUENCA DEL RÍO MARÍA AGUILAR - MUESTREOS ÉPOCA SECA Y LLUVIOSA

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Para la determinación del índice BMWP-CR se utilizó el método A, definido para ríos y quebradas con profundidades iguales o menores a 1 metro y ancho igual o menor a 15 metros. En cada uno de los puntos de muestreo se realizó una remoción del sustrato del río durante 15 minutos y la totalidad del material colectado se preservó con alcohol al

70% para la posterior separación e identificación de los macroinvertebrados bentónicos (Fig. 3). La remoción del lecho del río se realizó posterior a la colecta de muestras de agua para análisis físico químicos, esto para evitar valores alterados asociados con los sedimentos del río. La determinación taxonómica del material biológico se realizó a

nivel de familia, utilizando claves dicotómicas disponibles para el país (Flowers & De la Rosa, 2010; Ramírez, 2010; M. Springer, 2010). La información colectada se registró en una base de datos con la abundancia por sitios/fecha de muestreo, así como el punto de muestreo en el cual se realizó la colecta.

Debido a que el Reglamento para la Evaluación y Clasificación de la Calidad de Cuerpos de Agua Superficiales (Decreto No. 33903-MINAE-S del año 2007) no establece

límites superiores o inferiores para los diversos parámetros físico químicos (únicamente establece clases de uso), se utilizó como referencia los valores establecidos en el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales (Decreto No. 33601-MINAE-S; 19 marzo 2007) el cual considera los valores límite que se permiten para el vertido de aguas residuales a un cuerpo receptor, pudiendo ser utilizado como referencia para el área de estudio.

ANÁLISIS ESTADÍSTICOS

Para establecer diferencias estadísticamente significativas (p<0.05) entre la composición físico química o de la comunidad de macroin-vertebrados bentónicos en la cuenca del río María Aguilar se aplicó un ANOVA basado en la matriz de similitud; posteriormente, se aplicó un análisis de porcentaje de similitud (SIMPER) para establecer los elementos con mayor aporte a las posibles diferencias entre la época seca y lluviosa. Además, se aplicó un Análisis de Redundancia (RDA) (Borcard, Gillet, & Legendre, 2011) el cual permitió establecer los posibles gradientes ambientales respecto a la composición de parámetros ambientales y la estructura de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos en ambas épocas de muestreo. Los análisis se realizaron en el entorno R con el paquete Vegan (Oksanen et al., 2018).

RESULTADOS

Condiciones generales de los sitios de muestreo, cuenca del río María Aguilar

Los sitios de muestreo seleccionados en la cuenca del río María Aguilar mostraron diversas condiciones puntuales que afectan la naturalidad de los cauces fluviales. Durante los muestreos de época seca y lluviosa fue posible detectar descargas directas de aguas negras en el cauce (Fig. 4), lo cual genera el consumo del oxígeno disuelto para lograr la degradación de la materia orgánica; en otros puntos, los aportes directos estuvieron relacionados con la ruptura o problemas de infraestructura del sistema sanitarios (Fig. 5).Otro de los aspectos que afectan a los cuerpos de agua es la impermeabilización de la ribera del río. La limitación de la cobertura vegetal en

las riberas del río, reduce la capacidad de reducción de compuestos nitrogenados (Hill, 1996), lo cual en determinados momentos de los cambios de la disponibilidad del caudal, ha sido considerado como Hot Spots para los ciclos biogeoquímicos (McClain et al., 2003). Algunas experiencias en el río Pirro, Heredia, han logrado identificar que el uso de plantas nativas en las riberas del río propicia la reducción del ingreso de sedimentos al cauce del río (Alvarado, Bermúdez, Romero, & Piedra, 2014), y por ende, limita la contaminación por escorrentía en la época lluviosa. La protección de las riberas del río con una adecuada cobertura vegetal podría minimizar los riesgos de pérdida de la morfología del cauce, como se observó en el sitio 16, en las cercanías al Colegio Franco, Curridabat (Fig. 6).

Otro de los problemas más visibles en los sitios de muestreo fue la presencia de desechos sólidos en los ríos. Por ejemplo, en el sitio 9, en las cercanías del Residencial José María Zeledón, se logró observar la presencia de electrodomésticos en el cauce del río, mientras que en el sitio 5, río Ocloro en las cercanías de Barrio La Cruz, predominaban bolsas de basura con desechos domiciliares (Fig. 7). La presencia de desechos sólidos no mostró un patrón regular en toda la cuenca, aunque

predominó en la parte baja, principalmente a partir del sitio 6. Este patrón de contaminación requiere de la concientización de la comunidad respecto a la gestión de los residuos sólidos, así como la intervención en áreas de escasos recursos económicos en la parte baja de la cuenca. La apropiación de las comunidades de los espacios urbanos aledaños a los ríos podría aportar a la protección local de sitios con alta incidencia de contaminación por desechos sólidos.

Figura 7. Presencia de desechos sólidos en el cauce del río María Aguilar (arrriba; sitio 9) y río Ocloro (abajo; sitio 5)

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ANÁLISIS INTEGRADO DE LA CALIDAD DEL AGUA - CUENCA DEL RÍO MARÍA AGUILAR - MUESTREOS ÉPOCA SECA Y LLUVIOSA

Page 13: Paisajes ProductivosEstudio base de pérdidas y ganancias de cobertura forestal en paisajes productivos para el periodo 2000 - 2015, como insumo a la herramienta Monitoreo de Cambio

Para la determinación del índice BMWP-CR se utilizó el método A, definido para ríos y quebradas con profundidades iguales o menores a 1 metro y ancho igual o menor a 15 metros. En cada uno de los puntos de muestreo se realizó una remoción del sustrato del río durante 15 minutos y la totalidad del material colectado se preservó con alcohol al

70% para la posterior separación e identificación de los macroinvertebrados bentónicos (Fig. 3). La remoción del lecho del río se realizó posterior a la colecta de muestras de agua para análisis físico químicos, esto para evitar valores alterados asociados con los sedimentos del río. La determinación taxonómica del material biológico se realizó a

nivel de familia, utilizando claves dicotómicas disponibles para el país (Flowers & De la Rosa, 2010; Ramírez, 2010; M. Springer, 2010). La información colectada se registró en una base de datos con la abundancia por sitios/fecha de muestreo, así como el punto de muestreo en el cual se realizó la colecta.

Debido a que el Reglamento para la Evaluación y Clasificación de la Calidad de Cuerpos de Agua Superficiales (Decreto No. 33903-MINAE-S del año 2007) no establece

límites superiores o inferiores para los diversos parámetros físico químicos (únicamente establece clases de uso), se utilizó como referencia los valores establecidos en el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales (Decreto No. 33601-MINAE-S; 19 marzo 2007) el cual considera los valores límite que se permiten para el vertido de aguas residuales a un cuerpo receptor, pudiendo ser utilizado como referencia para el área de estudio.

ANÁLISIS ESTADÍSTICOS

Para establecer diferencias estadísticamente significativas (p<0.05) entre la composición físico química o de la comunidad de macroin-vertebrados bentónicos en la cuenca del río María Aguilar se aplicó un ANOVA basado en la matriz de similitud; posteriormente, se aplicó un análisis de porcentaje de similitud (SIMPER) para establecer los elementos con mayor aporte a las posibles diferencias entre la época seca y lluviosa. Además, se aplicó un Análisis de Redundancia (RDA) (Borcard, Gillet, & Legendre, 2011) el cual permitió establecer los posibles gradientes ambientales respecto a la composición de parámetros ambientales y la estructura de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos en ambas épocas de muestreo. Los análisis se realizaron en el entorno R con el paquete Vegan (Oksanen et al., 2018).

RESULTADOS

Condiciones generales de los sitios de muestreo, cuenca del río María Aguilar

Los sitios de muestreo seleccionados en la cuenca del río María Aguilar mostraron diversas condiciones puntuales que afectan la naturalidad de los cauces fluviales. Durante los muestreos de época seca y lluviosa fue posible detectar descargas directas de aguas negras en el cauce (Fig. 4), lo cual genera el consumo del oxígeno disuelto para lograr la degradación de la materia orgánica; en otros puntos, los aportes directos estuvieron relacionados con la ruptura o problemas de infraestructura del sistema sanitarios (Fig. 5).Otro de los aspectos que afectan a los cuerpos de agua es la impermeabilización de la ribera del río. La limitación de la cobertura vegetal en

las riberas del río, reduce la capacidad de reducción de compuestos nitrogenados (Hill, 1996), lo cual en determinados momentos de los cambios de la disponibilidad del caudal, ha sido considerado como Hot Spots para los ciclos biogeoquímicos (McClain et al., 2003). Algunas experiencias en el río Pirro, Heredia, han logrado identificar que el uso de plantas nativas en las riberas del río propicia la reducción del ingreso de sedimentos al cauce del río (Alvarado, Bermúdez, Romero, & Piedra, 2014), y por ende, limita la contaminación por escorrentía en la época lluviosa. La protección de las riberas del río con una adecuada cobertura vegetal podría minimizar los riesgos de pérdida de la morfología del cauce, como se observó en el sitio 16, en las cercanías al Colegio Franco, Curridabat (Fig. 6).

Otro de los problemas más visibles en los sitios de muestreo fue la presencia de desechos sólidos en los ríos. Por ejemplo, en el sitio 9, en las cercanías del Residencial José María Zeledón, se logró observar la presencia de electrodomésticos en el cauce del río, mientras que en el sitio 5, río Ocloro en las cercanías de Barrio La Cruz, predominaban bolsas de basura con desechos domiciliares (Fig. 7). La presencia de desechos sólidos no mostró un patrón regular en toda la cuenca, aunque

predominó en la parte baja, principalmente a partir del sitio 6. Este patrón de contaminación requiere de la concientización de la comunidad respecto a la gestión de los residuos sólidos, así como la intervención en áreas de escasos recursos económicos en la parte baja de la cuenca. La apropiación de las comunidades de los espacios urbanos aledaños a los ríos podría aportar a la protección local de sitios con alta incidencia de contaminación por desechos sólidos.

A continuación, se analizan las principales tendencias observadas en los parámetros físicos, químicos, microbiológicos y bióticos utilizados para la determinación de la calidad del agua en la cuenca del río María Aguilar.

ANÁLISIS FÍSICOS, QUÍMICOS Y MICROBIOLÓGICOS

Los análisis físico químicos, microbiológicos y biológicos efectuados en la cuenca del río María Aguilar demostraron la presión antropogénica que recibe la cuenca, producto de la densa aglomeración de actividades económicas y urbanas que interactúan de formas complejas. La tendencia general en los parámetros físico químicos y microbiológico fue el incremento en las concentración de los parámetros durante el periodo de época seca (n=11), así como el registro de algunos parámetros que sobrepasaron los límites establecidos en el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales (*; n=5) (Cuadro 2; Anexo 1).

En términos generales, los valores obtenidos de la calidad del agua en el área de estudio concuerdan con lo reportado en el río Burío (Mena-Rivera, Salgado-Silva, Benavides-Be-navides, Coto-Campos, & Swinscoe, 2017a) y distintos puntos de la cuenca del río Virilla (Herrera, Rodríguez, Rojas, Herrera, & Chaves, 2015; Mena-Rivera, Vasquez-Bolanos, et al., 2018), asociado a la influencia de escorrentía urbana durante la época lluviosa y/o descargas de aguas servidas de origen domiciliar o industrial durante ambos periodos de muestreo. Por ejemplo, los valores de Amonio (NH4+) y Fosfato (PO4) tendieron a incrementar en los

puntos 1, 2, 3, 5 y 6, durante la época seca, indicando una concentración de las descargas de aguas servidas industriales o domiciliares en la parte baja de la cuenca (Cuadro 2 y 3).

Por el contrario, el Nitrato (N03) tendió a incrementar en la parte alta de la cuenca durante el periodo seco, lo cual podría estar relacionado con la concentración de actividades agrícolas en la parte alta de la cuenca. Sin embargo, otros parámetros como el DBO (consumo de oxígeno por materia orgánica) y DQO (consumo de oxígeno por elementos químicos), tendieron a incrementar su concentración en la época seca, pero con valores muy homogéneos en todos los sitios de muestreo. Además, la determinación de mayor concentración de Sustancias Activas al Azul de Metileno (SAAM) en la parte baja de la cuenca (Sitios 1 a 6) es indicativo de la descarga de aguas jabonosas en los cauces de los ríos (Cuadros 2). Los resultados obtenidos en ambos muestreos reflejan que existen múltiples fuentes de nutrientes (difusa y puntual), por lo cual se requiere de la participación interinstitucional para lograr reducir los niveles actuales de contaminación.

Respecto a la concentración de Coliformes Fecales, el estudio mostró valores elevados en todos los sitios durante ambas épocas de muestreo (Cuadros 2; Anexo 1). En el estudio realizado por Mora (2004) en distintos cuerpos de agua superficial del país se determinó que existe una alta presión de las descargas de agua servida domiciliar, detectado mediante los cambios en la concentraciones de Coliformes Fecales. Este patrón de contaminación también fue observado en los muestreos realizados en la cuenca del río

María Aguilar en el presente estudio, por lo cual, los cambios en la concentración de lo Coliformes Fecales podrían ser utilizados como indicador futuro del éxito de las medidas de reducción de la contaminación en la cuenca, concordantes con la Política Nacional de Saneamiento en Aguas Residuales de largo plazo (2016-2045).

A pesar de que en el presente estudio únicamente se consideraron algunos nutrientes y parámetros físico químicos para la determinación de la calidad del agua, es

necesario contemplar en un futuro otros enfoques para la estimación de la calidad del agua. Por ejemplo, en el río Pirro se ha registrado la presencia de metales pesados en los sedimentos del río (Núñez, Corrales, Campos, Silva, & Alpizar, 2013), los cuales generan problemas de bioacumulación, transfiriendo los contaminantes a distintos niveles de la trama trófica. En Puerto Rico, fue posible establecer la presencia de compuestos de disrupción endocrina (CDE), los cuales producen variaciones en la fertilidad o en el comportamiento sexual de los organismos.

La presencia de estos compuestos en cuerpos fluviales de Puerto Rico es alarmante, si se considera que los sistemas secundarios y terciarios no son capaces de eliminar por completo su incidencia en aguas superficiales (Soler-Llavina & Ortiz-Zayas, 2017).

APLICACIÓN DE ÍNDICES BIÓTICOS E ÍNDICE HOLANDÉS PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA

La utilización de índices bióticos y físico químicos para la determinación de la calidad del agua es una técnica de amplio uso en el

seguimiento de las condiciones ambientales de los cuerpos de agua. Durante el muestreo de noviembre 2018 (época seca) fue posible establecer que la clase “Contaminación incipiente” (n=11, Verde) tuvo la mayor cantidad de en el área de estudio (Fig. 8). La mayoría de los sitios catalogados con “Contaminación incipente” (Verde) estuvieron distribuidos en la parte media y alta de la cuenca. El único sitio que mostró esta categoría de calidad del agua en la parte baja de la cuenca fue el más cercano a la desembocadura de la cuenca (sitio 1). La siguiente categoría dominante fue “Contaminación moderada” (Amarillo), la cual

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ANÁLISIS INTEGRADO DE LA CALIDAD DEL AGUA - CUENCA DEL RÍO MARÍA AGUILAR - MUESTREOS ÉPOCA SECA Y LLUVIOSA

Page 14: Paisajes ProductivosEstudio base de pérdidas y ganancias de cobertura forestal en paisajes productivos para el periodo 2000 - 2015, como insumo a la herramienta Monitoreo de Cambio

Para la determinación del índice BMWP-CR se utilizó el método A, definido para ríos y quebradas con profundidades iguales o menores a 1 metro y ancho igual o menor a 15 metros. En cada uno de los puntos de muestreo se realizó una remoción del sustrato del río durante 15 minutos y la totalidad del material colectado se preservó con alcohol al

70% para la posterior separación e identificación de los macroinvertebrados bentónicos (Fig. 3). La remoción del lecho del río se realizó posterior a la colecta de muestras de agua para análisis físico químicos, esto para evitar valores alterados asociados con los sedimentos del río. La determinación taxonómica del material biológico se realizó a

nivel de familia, utilizando claves dicotómicas disponibles para el país (Flowers & De la Rosa, 2010; Ramírez, 2010; M. Springer, 2010). La información colectada se registró en una base de datos con la abundancia por sitios/fecha de muestreo, así como el punto de muestreo en el cual se realizó la colecta.

Debido a que el Reglamento para la Evaluación y Clasificación de la Calidad de Cuerpos de Agua Superficiales (Decreto No. 33903-MINAE-S del año 2007) no establece

límites superiores o inferiores para los diversos parámetros físico químicos (únicamente establece clases de uso), se utilizó como referencia los valores establecidos en el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales (Decreto No. 33601-MINAE-S; 19 marzo 2007) el cual considera los valores límite que se permiten para el vertido de aguas residuales a un cuerpo receptor, pudiendo ser utilizado como referencia para el área de estudio.

ANÁLISIS ESTADÍSTICOS

Para establecer diferencias estadísticamente significativas (p<0.05) entre la composición físico química o de la comunidad de macroin-vertebrados bentónicos en la cuenca del río María Aguilar se aplicó un ANOVA basado en la matriz de similitud; posteriormente, se aplicó un análisis de porcentaje de similitud (SIMPER) para establecer los elementos con mayor aporte a las posibles diferencias entre la época seca y lluviosa. Además, se aplicó un Análisis de Redundancia (RDA) (Borcard, Gillet, & Legendre, 2011) el cual permitió establecer los posibles gradientes ambientales respecto a la composición de parámetros ambientales y la estructura de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos en ambas épocas de muestreo. Los análisis se realizaron en el entorno R con el paquete Vegan (Oksanen et al., 2018).

RESULTADOS

Condiciones generales de los sitios de muestreo, cuenca del río María Aguilar

Los sitios de muestreo seleccionados en la cuenca del río María Aguilar mostraron diversas condiciones puntuales que afectan la naturalidad de los cauces fluviales. Durante los muestreos de época seca y lluviosa fue posible detectar descargas directas de aguas negras en el cauce (Fig. 4), lo cual genera el consumo del oxígeno disuelto para lograr la degradación de la materia orgánica; en otros puntos, los aportes directos estuvieron relacionados con la ruptura o problemas de infraestructura del sistema sanitarios (Fig. 5).Otro de los aspectos que afectan a los cuerpos de agua es la impermeabilización de la ribera del río. La limitación de la cobertura vegetal en

(*) Parámetros que sobrepasaron los límites del Reglamento de Vertido y Reuso Aguas Residuales.(+; -) Incremento o disminución de la concentración de elementos en época seca(X): Promedio de todos los sitios de muestreo.(Max; Min): Valores máximos o mínimos reportados

las riberas del río, reduce la capacidad de reducción de compuestos nitrogenados (Hill, 1996), lo cual en determinados momentos de los cambios de la disponibilidad del caudal, ha sido considerado como Hot Spots para los ciclos biogeoquímicos (McClain et al., 2003). Algunas experiencias en el río Pirro, Heredia, han logrado identificar que el uso de plantas nativas en las riberas del río propicia la reducción del ingreso de sedimentos al cauce del río (Alvarado, Bermúdez, Romero, & Piedra, 2014), y por ende, limita la contaminación por escorrentía en la época lluviosa. La protección de las riberas del río con una adecuada cobertura vegetal podría minimizar los riesgos de pérdida de la morfología del cauce, como se observó en el sitio 16, en las cercanías al Colegio Franco, Curridabat (Fig. 6).

Otro de los problemas más visibles en los sitios de muestreo fue la presencia de desechos sólidos en los ríos. Por ejemplo, en el sitio 9, en las cercanías del Residencial José María Zeledón, se logró observar la presencia de electrodomésticos en el cauce del río, mientras que en el sitio 5, río Ocloro en las cercanías de Barrio La Cruz, predominaban bolsas de basura con desechos domiciliares (Fig. 7). La presencia de desechos sólidos no mostró un patrón regular en toda la cuenca, aunque

predominó en la parte baja, principalmente a partir del sitio 6. Este patrón de contaminación requiere de la concientización de la comunidad respecto a la gestión de los residuos sólidos, así como la intervención en áreas de escasos recursos económicos en la parte baja de la cuenca. La apropiación de las comunidades de los espacios urbanos aledaños a los ríos podría aportar a la protección local de sitios con alta incidencia de contaminación por desechos sólidos.

A continuación, se analizan las principales tendencias observadas en los parámetros físicos, químicos, microbiológicos y bióticos utilizados para la determinación de la calidad del agua en la cuenca del río María Aguilar.

ANÁLISIS FÍSICOS, QUÍMICOS Y MICROBIOLÓGICOS

Los análisis físico químicos, microbiológicos y biológicos efectuados en la cuenca del río María Aguilar demostraron la presión antropogénica que recibe la cuenca, producto de la densa aglomeración de actividades económicas y urbanas que interactúan de formas complejas. La tendencia general en los parámetros físico químicos y microbiológico fue el incremento en las concentración de los parámetros durante el periodo de época seca (n=11), así como el registro de algunos parámetros que sobrepasaron los límites establecidos en el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales (*; n=5) (Cuadro 2; Anexo 1).

En términos generales, los valores obtenidos de la calidad del agua en el área de estudio concuerdan con lo reportado en el río Burío (Mena-Rivera, Salgado-Silva, Benavides-Be-navides, Coto-Campos, & Swinscoe, 2017a) y distintos puntos de la cuenca del río Virilla (Herrera, Rodríguez, Rojas, Herrera, & Chaves, 2015; Mena-Rivera, Vasquez-Bolanos, et al., 2018), asociado a la influencia de escorrentía urbana durante la época lluviosa y/o descargas de aguas servidas de origen domiciliar o industrial durante ambos periodos de muestreo. Por ejemplo, los valores de Amonio (NH4+) y Fosfato (PO4) tendieron a incrementar en los

puntos 1, 2, 3, 5 y 6, durante la época seca, indicando una concentración de las descargas de aguas servidas industriales o domiciliares en la parte baja de la cuenca (Cuadro 2 y 3).

Por el contrario, el Nitrato (N03) tendió a incrementar en la parte alta de la cuenca durante el periodo seco, lo cual podría estar relacionado con la concentración de actividades agrícolas en la parte alta de la cuenca. Sin embargo, otros parámetros como el DBO (consumo de oxígeno por materia orgánica) y DQO (consumo de oxígeno por elementos químicos), tendieron a incrementar su concentración en la época seca, pero con valores muy homogéneos en todos los sitios de muestreo. Además, la determinación de mayor concentración de Sustancias Activas al Azul de Metileno (SAAM) en la parte baja de la cuenca (Sitios 1 a 6) es indicativo de la descarga de aguas jabonosas en los cauces de los ríos (Cuadros 2). Los resultados obtenidos en ambos muestreos reflejan que existen múltiples fuentes de nutrientes (difusa y puntual), por lo cual se requiere de la participación interinstitucional para lograr reducir los niveles actuales de contaminación.

Respecto a la concentración de Coliformes Fecales, el estudio mostró valores elevados en todos los sitios durante ambas épocas de muestreo (Cuadros 2; Anexo 1). En el estudio realizado por Mora (2004) en distintos cuerpos de agua superficial del país se determinó que existe una alta presión de las descargas de agua servida domiciliar, detectado mediante los cambios en la concentraciones de Coliformes Fecales. Este patrón de contaminación también fue observado en los muestreos realizados en la cuenca del río

María Aguilar en el presente estudio, por lo cual, los cambios en la concentración de lo Coliformes Fecales podrían ser utilizados como indicador futuro del éxito de las medidas de reducción de la contaminación en la cuenca, concordantes con la Política Nacional de Saneamiento en Aguas Residuales de largo plazo (2016-2045).

A pesar de que en el presente estudio únicamente se consideraron algunos nutrientes y parámetros físico químicos para la determinación de la calidad del agua, es

necesario contemplar en un futuro otros enfoques para la estimación de la calidad del agua. Por ejemplo, en el río Pirro se ha registrado la presencia de metales pesados en los sedimentos del río (Núñez, Corrales, Campos, Silva, & Alpizar, 2013), los cuales generan problemas de bioacumulación, transfiriendo los contaminantes a distintos niveles de la trama trófica. En Puerto Rico, fue posible establecer la presencia de compuestos de disrupción endocrina (CDE), los cuales producen variaciones en la fertilidad o en el comportamiento sexual de los organismos.

Saturación Oxígeno DisueltoOxígeno DisueltoTemperaturapHNitratosAmonioFosfatosDemanda bioquímica de oxígenoDemanda química de oxígenoCadmioCianuroCobreNíquelPlomoGrasas y aceitesColiformes fecalesSustancias activas azul metileno

69.676.3820.677.666.451.261.067.9519.090.050.000.030.010.0011.14444350.60

82.807.8022.908.1810.307.054.6551.00122.290.620.010.030.010.0127.591400003.13

31.702.9018.707.072.400.130.272.003.000.000.000.030.010.005.0017000.04

77.157.4519.747.521.783.272.5510.2119.770.000.030.030.010.016.942281500.81

101.409.4924.808.365.0521.3010.1367.00123.170.000.050.030.010.0825.3716000004.01

46.404.4317.506.750.010.000.202.003.000.000.020.030.010.002.622000.12

NANA15 – 40*5 – 9*NANA2550*1500.1*0.10.510.5301000*5

++---++++-++=+-++

Cuadro 2. Resumen estadístico de los parámetros físico químicos y microbiológicos utilizados para la determinación de la calidad del agua en la cuenca del río María Aguilar durante la época seca y lluviosa (noviembre 2018 y febrero 2019).

ÉPOCA LLUVIOSA ÉPOCA SECA

X Max Min X Max Min Tend. L.M.

La presencia de estos compuestos en cuerpos fluviales de Puerto Rico es alarmante, si se considera que los sistemas secundarios y terciarios no son capaces de eliminar por completo su incidencia en aguas superficiales (Soler-Llavina & Ortiz-Zayas, 2017).

APLICACIÓN DE ÍNDICES BIÓTICOS E ÍNDICE HOLANDÉS PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA

La utilización de índices bióticos y físico químicos para la determinación de la calidad del agua es una técnica de amplio uso en el

seguimiento de las condiciones ambientales de los cuerpos de agua. Durante el muestreo de noviembre 2018 (época seca) fue posible establecer que la clase “Contaminación incipiente” (n=11, Verde) tuvo la mayor cantidad de en el área de estudio (Fig. 8). La mayoría de los sitios catalogados con “Contaminación incipente” (Verde) estuvieron distribuidos en la parte media y alta de la cuenca. El único sitio que mostró esta categoría de calidad del agua en la parte baja de la cuenca fue el más cercano a la desembocadura de la cuenca (sitio 1). La siguiente categoría dominante fue “Contaminación moderada” (Amarillo), la cual

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Para la determinación del índice BMWP-CR se utilizó el método A, definido para ríos y quebradas con profundidades iguales o menores a 1 metro y ancho igual o menor a 15 metros. En cada uno de los puntos de muestreo se realizó una remoción del sustrato del río durante 15 minutos y la totalidad del material colectado se preservó con alcohol al

70% para la posterior separación e identificación de los macroinvertebrados bentónicos (Fig. 3). La remoción del lecho del río se realizó posterior a la colecta de muestras de agua para análisis físico químicos, esto para evitar valores alterados asociados con los sedimentos del río. La determinación taxonómica del material biológico se realizó a

nivel de familia, utilizando claves dicotómicas disponibles para el país (Flowers & De la Rosa, 2010; Ramírez, 2010; M. Springer, 2010). La información colectada se registró en una base de datos con la abundancia por sitios/fecha de muestreo, así como el punto de muestreo en el cual se realizó la colecta.

Debido a que el Reglamento para la Evaluación y Clasificación de la Calidad de Cuerpos de Agua Superficiales (Decreto No. 33903-MINAE-S del año 2007) no establece

límites superiores o inferiores para los diversos parámetros físico químicos (únicamente establece clases de uso), se utilizó como referencia los valores establecidos en el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales (Decreto No. 33601-MINAE-S; 19 marzo 2007) el cual considera los valores límite que se permiten para el vertido de aguas residuales a un cuerpo receptor, pudiendo ser utilizado como referencia para el área de estudio.

ANÁLISIS ESTADÍSTICOS

Para establecer diferencias estadísticamente significativas (p<0.05) entre la composición físico química o de la comunidad de macroin-vertebrados bentónicos en la cuenca del río María Aguilar se aplicó un ANOVA basado en la matriz de similitud; posteriormente, se aplicó un análisis de porcentaje de similitud (SIMPER) para establecer los elementos con mayor aporte a las posibles diferencias entre la época seca y lluviosa. Además, se aplicó un Análisis de Redundancia (RDA) (Borcard, Gillet, & Legendre, 2011) el cual permitió establecer los posibles gradientes ambientales respecto a la composición de parámetros ambientales y la estructura de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos en ambas épocas de muestreo. Los análisis se realizaron en el entorno R con el paquete Vegan (Oksanen et al., 2018).

RESULTADOS

Condiciones generales de los sitios de muestreo, cuenca del río María Aguilar

Los sitios de muestreo seleccionados en la cuenca del río María Aguilar mostraron diversas condiciones puntuales que afectan la naturalidad de los cauces fluviales. Durante los muestreos de época seca y lluviosa fue posible detectar descargas directas de aguas negras en el cauce (Fig. 4), lo cual genera el consumo del oxígeno disuelto para lograr la degradación de la materia orgánica; en otros puntos, los aportes directos estuvieron relacionados con la ruptura o problemas de infraestructura del sistema sanitarios (Fig. 5).Otro de los aspectos que afectan a los cuerpos de agua es la impermeabilización de la ribera del río. La limitación de la cobertura vegetal en

Figura 8. Clases de calidad del agua establecidas mediante el Índice Holandés para el muestreo en la cuenca del río María Aguilar durante la época lluviosa, noviembre 2018.

las riberas del río, reduce la capacidad de reducción de compuestos nitrogenados (Hill, 1996), lo cual en determinados momentos de los cambios de la disponibilidad del caudal, ha sido considerado como Hot Spots para los ciclos biogeoquímicos (McClain et al., 2003). Algunas experiencias en el río Pirro, Heredia, han logrado identificar que el uso de plantas nativas en las riberas del río propicia la reducción del ingreso de sedimentos al cauce del río (Alvarado, Bermúdez, Romero, & Piedra, 2014), y por ende, limita la contaminación por escorrentía en la época lluviosa. La protección de las riberas del río con una adecuada cobertura vegetal podría minimizar los riesgos de pérdida de la morfología del cauce, como se observó en el sitio 16, en las cercanías al Colegio Franco, Curridabat (Fig. 6).

Otro de los problemas más visibles en los sitios de muestreo fue la presencia de desechos sólidos en los ríos. Por ejemplo, en el sitio 9, en las cercanías del Residencial José María Zeledón, se logró observar la presencia de electrodomésticos en el cauce del río, mientras que en el sitio 5, río Ocloro en las cercanías de Barrio La Cruz, predominaban bolsas de basura con desechos domiciliares (Fig. 7). La presencia de desechos sólidos no mostró un patrón regular en toda la cuenca, aunque

predominó en la parte baja, principalmente a partir del sitio 6. Este patrón de contaminación requiere de la concientización de la comunidad respecto a la gestión de los residuos sólidos, así como la intervención en áreas de escasos recursos económicos en la parte baja de la cuenca. La apropiación de las comunidades de los espacios urbanos aledaños a los ríos podría aportar a la protección local de sitios con alta incidencia de contaminación por desechos sólidos.

A continuación, se analizan las principales tendencias observadas en los parámetros físicos, químicos, microbiológicos y bióticos utilizados para la determinación de la calidad del agua en la cuenca del río María Aguilar.

ANÁLISIS FÍSICOS, QUÍMICOS Y MICROBIOLÓGICOS

Los análisis físico químicos, microbiológicos y biológicos efectuados en la cuenca del río María Aguilar demostraron la presión antropogénica que recibe la cuenca, producto de la densa aglomeración de actividades económicas y urbanas que interactúan de formas complejas. La tendencia general en los parámetros físico químicos y microbiológico fue el incremento en las concentración de los parámetros durante el periodo de época seca (n=11), así como el registro de algunos parámetros que sobrepasaron los límites establecidos en el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales (*; n=5) (Cuadro 2; Anexo 1).

En términos generales, los valores obtenidos de la calidad del agua en el área de estudio concuerdan con lo reportado en el río Burío (Mena-Rivera, Salgado-Silva, Benavides-Be-navides, Coto-Campos, & Swinscoe, 2017a) y distintos puntos de la cuenca del río Virilla (Herrera, Rodríguez, Rojas, Herrera, & Chaves, 2015; Mena-Rivera, Vasquez-Bolanos, et al., 2018), asociado a la influencia de escorrentía urbana durante la época lluviosa y/o descargas de aguas servidas de origen domiciliar o industrial durante ambos periodos de muestreo. Por ejemplo, los valores de Amonio (NH4+) y Fosfato (PO4) tendieron a incrementar en los

puntos 1, 2, 3, 5 y 6, durante la época seca, indicando una concentración de las descargas de aguas servidas industriales o domiciliares en la parte baja de la cuenca (Cuadro 2 y 3).

Por el contrario, el Nitrato (N03) tendió a incrementar en la parte alta de la cuenca durante el periodo seco, lo cual podría estar relacionado con la concentración de actividades agrícolas en la parte alta de la cuenca. Sin embargo, otros parámetros como el DBO (consumo de oxígeno por materia orgánica) y DQO (consumo de oxígeno por elementos químicos), tendieron a incrementar su concentración en la época seca, pero con valores muy homogéneos en todos los sitios de muestreo. Además, la determinación de mayor concentración de Sustancias Activas al Azul de Metileno (SAAM) en la parte baja de la cuenca (Sitios 1 a 6) es indicativo de la descarga de aguas jabonosas en los cauces de los ríos (Cuadros 2). Los resultados obtenidos en ambos muestreos reflejan que existen múltiples fuentes de nutrientes (difusa y puntual), por lo cual se requiere de la participación interinstitucional para lograr reducir los niveles actuales de contaminación.

Respecto a la concentración de Coliformes Fecales, el estudio mostró valores elevados en todos los sitios durante ambas épocas de muestreo (Cuadros 2; Anexo 1). En el estudio realizado por Mora (2004) en distintos cuerpos de agua superficial del país se determinó que existe una alta presión de las descargas de agua servida domiciliar, detectado mediante los cambios en la concentraciones de Coliformes Fecales. Este patrón de contaminación también fue observado en los muestreos realizados en la cuenca del río

María Aguilar en el presente estudio, por lo cual, los cambios en la concentración de lo Coliformes Fecales podrían ser utilizados como indicador futuro del éxito de las medidas de reducción de la contaminación en la cuenca, concordantes con la Política Nacional de Saneamiento en Aguas Residuales de largo plazo (2016-2045).

A pesar de que en el presente estudio únicamente se consideraron algunos nutrientes y parámetros físico químicos para la determinación de la calidad del agua, es

necesario contemplar en un futuro otros enfoques para la estimación de la calidad del agua. Por ejemplo, en el río Pirro se ha registrado la presencia de metales pesados en los sedimentos del río (Núñez, Corrales, Campos, Silva, & Alpizar, 2013), los cuales generan problemas de bioacumulación, transfiriendo los contaminantes a distintos niveles de la trama trófica. En Puerto Rico, fue posible establecer la presencia de compuestos de disrupción endocrina (CDE), los cuales producen variaciones en la fertilidad o en el comportamiento sexual de los organismos.

La presencia de estos compuestos en cuerpos fluviales de Puerto Rico es alarmante, si se considera que los sistemas secundarios y terciarios no son capaces de eliminar por completo su incidencia en aguas superficiales (Soler-Llavina & Ortiz-Zayas, 2017).

APLICACIÓN DE ÍNDICES BIÓTICOS E ÍNDICE HOLANDÉS PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA

La utilización de índices bióticos y físico químicos para la determinación de la calidad del agua es una técnica de amplio uso en el

seguimiento de las condiciones ambientales de los cuerpos de agua. Durante el muestreo de noviembre 2018 (época seca) fue posible establecer que la clase “Contaminación incipiente” (n=11, Verde) tuvo la mayor cantidad de en el área de estudio (Fig. 8). La mayoría de los sitios catalogados con “Contaminación incipente” (Verde) estuvieron distribuidos en la parte media y alta de la cuenca. El único sitio que mostró esta categoría de calidad del agua en la parte baja de la cuenca fue el más cercano a la desembocadura de la cuenca (sitio 1). La siguiente categoría dominante fue “Contaminación moderada” (Amarillo), la cual

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se distribuyó principalmente en los sitios más cercanos a los límites de la cuenca. Los sitios catalogados como “Contaminación severa” (Anaranjado) estuvieron representados en todas las zonas de la cuenca. Por último, el sitio 5, en Barrio La Cruz, fue el único que se catalogó con “Contaminación muy severa” (Rojo). Posteriormente, en el muestreo de época seca, se determinó el incremento en la contaminación a partir del uso del índice Holandés. Los sitios que mostraron un descenso en la calidad del agua fueron el 1, 2, 12, 18, 20, 21, de los cuales únicamente el sitio

1 en la desembocadura de la cuenca varió en dos clases de calidad del agua: cambio de contaminación incipiente a contaminación severa (Fig. 9). Debido a que el sitio 1 está directamente influenciado por la totalidad de las actividades que ocurren en la cuenca, el descenso en el caudal del río estaría condicionando la reducción en la capacidad de dilución de los diversos componentes físico químicos. Únicamente fue posible establecer una mejoría en la clase de calidad del agua en los sitios 9, 16 y 17, siendo la norma general que el resto de los puntos de muestreo mantuvieron la misma clase de calidad del agua.

Figura 9. Clases de calidad del agua establecidas mediante el Índice Holandés para el muestreo en la cuenca del río María Aguilar durante la época seca, enero 2019.

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Figura 10. Clasificación de la calidad del agua mediante el índice BMWP-CR durante el muestreo de noviembre 2018.

El otro índice utilizado para la determinación de la calidad del agua fue el BMWP-CR, el cual considera la presencia o ausencia de los macroinvertebrados bentónicos y su tolerancia a la contaminación para establecer diversas clases de calidad del agua. A diferencia del índice Holandés que es considerado como de carácter puntual, el BMWP-CR permite establecer un patrón temporal, dado que los organismos constantemente están influenciados por las variaciones en las concentraciones físico químicas.

En el muestreo de época lluviosa, la tendencia

general para los macroinvertebrados bentónicos fue una dominancia de la clase “Aguas de calidad mala, contaminadas” (n=13; Color amarillo), principalmente en la parte media y alta de la cuenca. Los sitios ubicados en la parte baja de la cuenca mostraron tendencia a “Aguas de calidad mala, muy contaminadas” (n=2; Color Anaranjado) y “Aguas de calidad muy mala, extremadamente contaminadas” (n=4; Color Rojo). El sitio 12, ubicado en la parte alta de la cuenca fue el que mostró la mejor calidad del agua “Agua de calidad regular, eutrofia, contaminación moderada” (n=1, Color verde) (Fig. 10).

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Figura 11. Clasificación de la calidad del agua mediante el índice BMWP-CR durante el muestreo de febrero 2019.

Posteriormente, en la época seca, la tendencia en la parte baja de la cuenca fue al incremento en la condición de “Aguas de calidad muy mala, extremadamente contaminadas” (n=5, Color Rojo), siendo el sitio 6 (Barrio Méndez) el que mostró el cambio en dos clases de calidad del agua.

En la parte media y alta de la cuenca, no se pudo determinar una tendencia generalizada, dado que n=6 sitios disminuyeron en el nivel de contaminación (Sitios 10, 11, 14, 15, 22 y 23), mientras que n=4 sitios aumentaron el nivel de contaminación (Sitios 8, 12, 16 y 17) y n=4 registraron el mismo nivel de calidad del agua respecto a la época lluviosa (Sitios 9, 18, 19 y 21) (Fig. 11).

La complejidad de situaciones que podrían estar ocurriendo en toda la cuenca limita la posibilidad de establecer una relación directa con algún estresor ambiental. Los cambios en la contaminación, o la capacidad de influencia de un determinado parámetro a lo largo de la cuenca requiere de la modelación del transporte de sustancias en el agua, aspecto que no fue considerado en el presente estudio.

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El análisis del transporte de solutos en los ríos podría ser evaluado mediante modelos hidrológicos o incluso Sistemas de Información Geográfica, para lo cual se requiere de la instrumentalización de la cuenca en aspectos caudales o seguimientos temporales de la calidad de diversos parámetros en varios puntos de la cuenca.

A continuación, se analizan las principales observaciones relacionadas con la composición de macroinvertebrados bentónicos y su relación con las características físico químicas del agua superficial en la cuenca del río María Aguilar.

ANÁLISIS DE CAMBIOS EN LA COMPOSICIÓN DE MACROINVERTE-BRADOS ENTRE PERIODOS DE MUESTREOS

Los macroinvertebrados bentónicos corresponden a un grupo de organismos cuyo tamaño corporal es >500 µm, con diferentes tolerancias a la contaminación, y rasgos funcionales muy variados. En los muestreos realizados se logró colectar un total de n=61804 individuos, distribuidos en 20 órdenes y 47 familias. En las figuras 12 a 17 se muestran algunos de los principales grupos taxonómicos colectados y en el Anexo 2 se registra la presencia/ausencia en los distintos sitios de muestreo.

12 13 14

15 16 17

Figura 12. Individuo de Trichoptera, familia Hydropsychidae. Valor BMWP-CR: 5. Fuente: Elaboración propia Figura 13. Individuo de Odonata, familia Libellulidae. Valor BMWP-CR: 6. Fuente: Elaboración propiaFigura 14. Individuo de Diptera, familia Psychodidae. Valor BMWP-CR: 3. Fuente: Elaboración propia Figura 15. Individuos de orden Diptera; Chironomidae (Izquierda; BMPW-CR:2) y Simulidae (Derecha; BMWP-CR:4). Fuente: Elaboración propiaFigura 16. Individuo de Ephemeroptera, familia Baetidae. Valor BMWP-CR: 5. Fuente: Elaboración propia Figura 17. Individuo de Ephemeroptera, familia Leptohyphidae. Valor BMWP-CR: 5. Fuente: Elaboración propia

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Al comparar las variaciones en la abundancia relativa y riqueza relativa (Fig. 18) entre los muestreos de época lluviosa y seca, fue posible establecer un incremento de ambos parámetros durante la época seca para la mayoría de los sitios de muestreo. El principal grupo asociado al incremento en la abundancia fueron los Dipteros (moscas y zancudos), específicamente la familia Chironomidae. En la zona Neotropical se han

registrado alrededor de 900 especies de quironómidos (Courtney & Cranston, 2014), y es un grupo caracterizado por su tolerancia a los ambientes anóxicos (Pinder, 1995).

Actualmente en el país existe escasa información sobre los quironómidos, siendo esta una importante limitación para este grupo taxonómico en la determinación de la calidad del agua.

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El análisis del transporte de solutos en los ríos podría ser evaluado mediante modelos hidrológicos o incluso Sistemas de Información Geográfica, para lo cual se requiere de la instrumentalización de la cuenca en aspectos caudales o seguimientos temporales de la calidad de diversos parámetros en varios puntos de la cuenca.

A continuación, se analizan las principales observaciones relacionadas con la composición de macroinvertebrados bentónicos y su relación con las características físico químicas del agua superficial en la cuenca del río María Aguilar.

ANÁLISIS DE CAMBIOS EN LA COMPOSICIÓN DE MACROINVERTE-BRADOS ENTRE PERIODOS DE MUESTREOS

Los macroinvertebrados bentónicos corresponden a un grupo de organismos cuyo tamaño corporal es >500 µm, con diferentes tolerancias a la contaminación, y rasgos funcionales muy variados. En los muestreos realizados se logró colectar un total de n=61804 individuos, distribuidos en 20 órdenes y 47 familias. En las figuras 12 a 17 se muestran algunos de los principales grupos taxonómicos colectados y en el Anexo 2 se registra la presencia/ausencia en los distintos sitios de muestreo.

Al comparar las variaciones en la abundancia relativa y riqueza relativa (Fig. 18) entre los muestreos de época lluviosa y seca, fue posible establecer un incremento de ambos parámetros durante la época seca para la mayoría de los sitios de muestreo. El principal grupo asociado al incremento en la abundancia fueron los Dipteros (moscas y zancudos), específicamente la familia Chironomidae. En la zona Neotropical se han

registrado alrededor de 900 especies de quironómidos (Courtney & Cranston, 2014), y es un grupo caracterizado por su tolerancia a los ambientes anóxicos (Pinder, 1995).

Actualmente en el país existe escasa información sobre los quironómidos, siendo esta una importante limitación para este grupo taxonómico en la determinación de la calidad del agua.

Figura 18. Variaciones temporales en la abundancia y riqueza relativa en los sitios de muestreo, cuenca río María Aguilar.

En la figura 19 se muestra las variaciones en la abundancia de los principales órdenes de mac-roinvertebrados bentónicos, dominado por el incremento en el orden Diptera para la mayoría de los sitios de muestreo. De acuerdo al

análisis de RDA (Fig. 20), se puede considerar que la totalidad de sitios de muestreo en ambas épocas de muestreo tienen un comportamiento similar en los parámetrosfísco químicos, microbiológicos y bióticos, esto

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Figura 19. Cambios en la abundancia entre época seca y lluviosa para los principales órdenes de macroinvertebrados bentónicos

asociado al proceso de homogenización ambiental propio de un ambiente urbano con bajas calidades del agua. Posterior a la aplicación del análisis de la varianza para los parámetros físico químicos se logró establecer que existen diferencias estadísticamente significativas para ambas épocas de muestreo (F:4.48; R2: 0.10; p=0.003), similar a lo reportado para la matriz de datos biológica (F:10.03; R2: 0.21; p=0.001). En el caso de los

parámetros físico químicos los Coliformes Fecales, tuvieron una contribución 99% a la diferencias entre ambas épocas de muestreo, mientras que para los parámetros biológicos, los quironómidos y oligoquetos aportaron en conjunto el 75% de las diferencias encontradas en la composición de macroinvertebrados bentónicos para ambos periodos de muestreo.

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Figura 20. Análisis de redundancia canónica (RDA) para los sitios de muestreo del río María Aguilar en ambos periodos de muestreo

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CONCLUSIONES

1. La cuenca del río María Aguilar mostró variaciones en la calidad del agua durante los muestreos realizados en época seca y lluviosa.

2. Los patrones de contaminación en la cuenca son complejos y están regulados por una amplia diversidad de descargas puntuales o difusas. 3. El principal indicador de la descarga de aguas servidas es la concentración de Coliformes Fecales, la cual demostró que permitió diferenciar la época seca y lluviosa.

4. Los principales macroinvertebrados bentónicos para diferenciar la estructura comunitaria de la época seca y lluviosa fueron Chironomidae (Diptera) y Oligochatea (Annelida).

5. Se requiere de la participación interinstitucional para lograr regular las presiones antropogénicas observadas en la cuenca.

6. Se requiere de implementar planes piloto de restauración en diversos puntos de la cuenca, que consideren las características particulares de cada sitio, así como la realidad socioeconómica de las comunidades adyacentes a los cauces.

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ANÁLISIS INTEGRADO DE LA CALIDAD DEL AGUA - CUENCA DEL RÍO MARÍA AGUILAR - MUESTREOS ÉPOCA SECA Y LLUVIOSA

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24

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Resultados de los parámetros físico químicos utilizados para la determinación de la calidad del agua en la cuenca del río

María Aguilar, durante la época lluviosa (noviembre 2018) y época seca (febrero 2019)

Parámetro 1 2 3 5 6 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

lllluuvvii

oossaa

% Sat 79.1 71.0 70.2 54.9 74.0 69.4 70.8 82.8 58.8 78.1 76.3 82.0 67.4 81.2 72.7 79.8 38.4 75.9 78.8 31.7

Cd 0.022 0.019 <0.002 0.069 <0.002 0.005 <0.002 <0.002 0.028 0.030 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 0.123 <0.002 0.019 0.625

CF 13000 90000 80000 35000 110000 130000 22000 50000 140000 1700 20000 50000 13000 30000 50000 5000 3000 5000 11000 30000

CN- 0.006 0.006 <0.001 <0.001 <0.001 0.006 0.010 0.002 0.008 <0.001 0.008 0.003 0.008 <0.001 <0.001 0.005 0.009 <0.001 <0.001 <0.001

Cu <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033

DBO(5,20) 3 4 8 51 13 15 6 3 10 <2 3 3 23 <2 3 <2 3 <2 <2 <2

DQO 6 10 22 122 42 30 12 13 26 6 4 9 49 <3 7 <3 9 3 <3 4

G y A 14.7 8.3 15.6 10.6 5.2 27.6 6.8 17.3 19.6 <5 <5 <5 16.3 8.3 5.5 <5 <5 15.9 21.0 <5

NH+4 1.050 1.170 2.660 7.050 1.960 1.780 0.390 0.240 0.730 0.130 0.270 0.220 1.700 1.170 0.320 0.320 1.500 0.640 0.190 1.790

Ni <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 0.011 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005

NO3- 7.60 3.40 6.60 2.40 5.70 5.70 6.50 5.00 10.20 6.10 5.50 3.50 8.80 7.80 9.20 7.30 5.10 10.30 6.30 5.90

OD 7.18 6.48 6.35 4.82 6.66 6.27 6.32 7.80 5.40 7.26 7.18 7.70 6.17 7.30 6.82 7.38 3.37 6.92 7.30 2.90

Pb <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 0.007 <0.002 0.005 0.010 <0.002 0.002 <0.002

pH 7.82 8.18 7.60 7.60 7.54 7.68 7.76 8.10 7.76 7.68 7.60 7.76 7.07 7.78 7.53 7.75 7.20 7.56 7.74 7.47

PO43- 0.78 0.83 1.67 4.65 1.78 1.76 0.62 0.59 0.65 0.29 0.55 0.27 0.93 0.60 0.65 0.58 1.13 1.10 0.53 1.26

SAAM 0.17 0.35 3.13 0.62 0.59 1.14 0.20 0.14 1.44 <0.13 0.46 0.15 0.18 0.18 0.23 0.15 0.22 2.37 0.04 0.20

T 20.6 19.1 20.9 22.9 22.0 21.2 20.8 19.2 20.1 20.1 19.7 18.7 22.2 22.1 20.0 19.7 22.7 20.8 20.2 20.4

sseeccaa

% Sat 60.3 62.5 60.4 61.5 96.5 92.7 96.1 87.9 77.1 46.4 80.1 79.6 63.5 101.2 50.1 101.4 78.9 83.3 81.2 82.3

Cd <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002

CF 500000 140000 80000 1600000 140000 170000 110000 23000 50000 200 80000 13000 130000 4000 11000 240000 240000 130000 1800 900000

CN- 0.021 0.017 0.025 0.029 0.031 0.038 0.046 0.053 0.046 0.025 0.016 0.036 0.031 0.047 0.019 0.031 0.045 0.036 0.032 0.030

Cu <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033 <0.033

DBO(5,20) 26 7 11 67 5 14 <2 <2 9 3 <2 3 7 <2 4 4 7 4 <2 26

Sitios de muestreo

ANEXO 1

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SSiitt iiooss ddee mmuueessttrreeoo

DQO 48 18 25 123 8 21 7 <3 17 6 5 6 14 0 7 8 18 10 <3 46

G y A <5 5.7 10.0 25.4 <5 5.6 <5 <5 <5 12.1 2.6 5.7 <5 <5 5.1 <5 <5 <5 11.6 <5

NH+4 8.670 8.760 8.580 21.300 2.660 5.280 0.220 0.390 0.620 0.000 0.030 0.060 0.080 0.100 0.060 0.460 6.570 1.340 0.130 0.120

Ni <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 0.009 <0.005 0.006 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005

NO3- 0.45 0.25 <0.01 <0.01 <0.01 1.60 2.05 <0.01 4.80 1.85 1.80 1.15 1.10 4.40 1.00 4.30 0.25 5.05 1.95 3.50

OD 5.56 5.86 5.48 6.24 8.40 8.71 9.18 8.24 7.48 4.43 7.86 7.74 6.65 9.49 4.89 9.45 8.60 8.05 7.83 8.79

Pb <0.002 <0.002 <0.002 0.029 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 0.010 <0.002 0.018 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 0.082

pH 7.68 7.45 7.21 7.37 7.04 7.17 7.56 7.09 6.93 8.36 8.24 8.14 8.25 7.65 7.18 7.66 7.18 6.75 7.31 8.17

PO43- 6.21 5.30 5.24 10.13 1.55 2.60 0.77 0.87 0.44 0.20 0.83 0.40 0.81 0.97 0.60 1.16 3.50 3.26 0.36 5.83

SAAM 0.96 1.65 1.51 4.01 0.39 1.12 0.12 0.18 0.31 <0.13 0.21 0.50 1.03 0.15 <0.13 0.44 2.73 0.31 0.15 <0.13

T 19.9 19.7 20.6 20.5 21.6 21.5 18.4 18.6 17.8 18.1 18.0 19.0 20.0 19.7 21.7 19.5 24.8 17.5 18.7 19.1

Parámetro 1 2 3 5 6 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

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Lista de presencia de macroinvertebrados bentónicos en los puntos de muestreo de la cuenca del río María Aguilar,

durante época lluviosa y seca

Amphipoda

1 1

1

1

1

1

1

1 Baetidae 1

1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1

1 1 1

Belostomatidae

1

1

1

1 Bivalvia

1

1

Blattaria

1 Calamoceratidae

1

Calopterygidae

1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 Ceratopogonidae

1 1 1

1

1

1

Chironomidae 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Coenagrionidae

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Coleoptera larvas

1 Collembola

1

Conchostraca

1 Culicidae

1 1

1

1 1

Dystiscidae

1 Dytiscidae

1

Elmidae

1

1 Empididae

1 1

1 1 1

1 1 1

1 1 1

Ephydridae

1 Gerridae

1

1

Hirudinea 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Hydrobiidae

1

1

Hydrobiosidae

1 Hydropsychidae

1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1

1 1 1

1 2 3 5 6 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 FamiliasSitios de muestreo

ANEXO 2

27

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28

Hydroptilidae

1

1 1

1

1

1 Leptohyphidae 1

1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1

1 1 1

Leptophlebiidae

1

1

1

1 Libellulidae

1

1

Muscidae

1 Nematoda

1

Oligochaeta 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Physidae 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Planorbidae

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Pseudothelphusidae

1

Psocoptera

1 Psychodidae 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1

Ptilodactylidae

1 1

1 Pyralidae

1

1

Sciomyzidae

1 Simuliidae

1 1

1 1 1 1 1 1 1

1 1

Staphylinidae

1

1 Stratiomydae

1

Syrphidae 1

1

1

1 Tipulidae

1 1 1

1 1 1 1

1

1 1 1 1 1

Turbellaria

1

1

1

1

1

1 Veliidae

1

1

Hidracarina

1

1 1

1

1 2 3 5 6 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 FamiliasSitios de muestreo

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