SEGUIMIENTO AMBIENTAL

PISCICULTURA LAS ARAUCARIAS

INFORME COMUNIDAD MACROINVERTEBRADOS

BENTÓNICOS Y ECOTOXICIDAD DEL ESTERO SIN

NOMBRE

Carolina Venegas Jara

Ingeniera en Recursos Naturales Renovables

José Zamorano Parraguez

Ingeniero en Acuicultura

Mg en Ingeniería Ambiental

Diciembre 2018

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Contenido 1. PRESENTACIÓN ....................................................................................................................... 3

2. OBJETIVOS .............................................................................................................................. 4

2.1 Objetivo General ............................................................................................................ 4

2.2 Objetivos Específicos ..................................................................................................... 4

3. METODOLOGIA ....................................................................................................................... 4

3.1 Caracterización del hábitat ........................................................................................... 4

3.2 Toma de muestra de Macroinvertebrados Bentónicos ............................................... 5

3.3 Análisis Ecológico y de Calidad Biológica del Agua. ................................................... 6

3.4 Análisis de Ecotoxicidad ............................................................................................... 8

4. RESULTADOS .......................................................................................................................... 8

4.1 Características del Hábitat ............................................................................................. 8

4.2 Caracterización abundancia y diversidad de comunidades de Macroinvertebrados

Bentónicos. ................................................................................................................................. 9

4.2.1 Diversidad Alfa ............................................................................................................... 9

4.2.2 Parámetros comunitarios ........................................................................................ 12

4.3 Calidad Biológica de Agua ......................................................................................... 13

4.4 Ecotoxicidad ................................................................................................................ 14

4.5 Evolución de las variables analizadas en el tiempo ................................................... 14

5. CONCLUSIONES .................................................................................................................... 15

6. BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................................... 16

7. ANEXOS ................................................................................................................................ 18

7.1 Anexo 1. Valores de tolerancia para Macroinvertebrados Bentónicos dulceacuícolas

para ríos mediterráneos de Chile (ChIBF). (Figueroa, 2003, 2007). ....................................... 18

7.2 Anexo 2. Valores de tolerancia ChBMWP para Macroinvertebrados Bentónicos. ... 19

7.3 Anexo 3. Resultados de análisis de Macroinvertebrados Bentónicos ....................... 20

7.4 Anexo 4. Resultados Análisis Ecotoxicológicos. ......................................................... 26

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1. PRESENTACIÓN

En el marco de los compromisos ambientales establecidos en el punto 7.c de la Resolución Exenta

N°204/2009 del proyecto Piscicultura Las Araucarias (reingreso), se consideran monitoreos

asociados a determinar la generación de eventuales alteraciones sobre el cuerpo receptor, y en

caso que ello aconteciera, el titular deberá hacerse cargo de restablecer las condiciones de

normalidad del cuerpo receptor. Los monitoreos comprometidos son Macroinvertebrados

Bentónicos y Toxicidad (alga y daphnia) 30 m. aguas arriba del punto de descarga y 100 m aguas

abajo de este punto.

Por lo anterior, se evaluó en este trabajo la componente ambiental fauna acuática,

subcomponente comunidad de Macroinvertebrados Bentónicos y ecotoxicidad asociada al estero

sin nombre, receptor de los efluentes de esta Piscicultura, siendo las variables ambientales objeto

de este seguimiento, la abundancia y diversidad de las comunidades de macroinvertebrados

bentónicos con sus respectivos índices de calidad biológico asociados, y la toxicidad aguda y

crónica asociada a la descarga del RIL de la Piscicultura Las Araucarias.

Los macroinvertebrados bentónicos son un grupo de organismos, en su mayoría estados

larvarios de artrópodos, que al menos durante algún estadio de su ciclo de vida, habitan

exclusivamente en el ambiente acuático, y que se pueden ser observados a simple vista (>500

μm) (Roldán 1999, Palma 2013). Una de sus principales cualidades, es que permiten caracterizar

la calidad del agua de un río, debido a que presentan numerosas ventajas, entre las que destaca

su presencia en prácticamente en todos los sistemas acuáticos continentales, lo cual posibilita

realizar estudios comparativos, además su naturaleza permite elaborar un análisis espacial de los

efectos de las perturbaciones en el ambiente, perturbaciones que han podido interpretarse de

acuerdo diversas metodologías que han sido validadas en diferentes ríos del mundo (Plafkin et

al. 1989, Rosenberg & Resh 1993).

La diversidad de las comunidades de macroinvertebrados bentónicos es influenciada por la

contaminación orgánica, lo cual genera una disminución brusca en términos de distribución y

abundancia principalmente (Pave & Marchese 2005). Sin embargo, el grado de deterioro de tales

indicadores, se produce cuando la cantidad y calidad de los desechos introducidos en el río han

superado la capacidad de recuperación de la comunidad bentónica (Tortorelli & Hernández

1995).

En consecuencia, la estructura de la comunidad bentónica de un río evidencia un índice

inequívoco de las condiciones que allí están dominando y de las fluctuaciones de contaminación

que puedan presentarse (Roldán 1999). Cualquier cambio en su estructura comunitaria implicaría

y/o explicaría cambios en toda la comunidad acuática, dando un fuerte carácter integrador del

ecosistema (Carvacho 2012).

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Por su parte, el método de Toxicidad Aguda y crónica está basado en la determinación del

cálculo de la concentración letal LC50 para un determinado producto químico, exponiendo al

microcrustáceo Daphnia magna o Daphnia pulex o el alga dulceacuicola Selenastrum

capricornutum, a diferentes niveles de concentración.

2. OBJETIVOS

2.1 Objetivo General

Determinar la estructura de la comunidad bentónica presente en estaciones ubicadas aguas

abajo y arriba de punto de descarga de la Piscicultura las Araucarias y la toxicidad aguda y crónica

de su efluente, según requerimientos de la RCA. Resolución Exenta 204/2009.

2.2 Objetivos Específicos

Determinar los parámetros ecológicos de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos y la

calidad biológica del agua en las estaciones de monitoreo definidas para el estero sin nombre.

Determinar la toxicidad aguda y crónica (LC50) del efluente de la Piscicultura Las Araucarias en

las estaciones de monitoreo definidas para el estero sin nombre.

3. METODOLOGIA

3.1 Caracterización del hábitat

Se caracterizó el hábitat asociado a las estaciones de monitoreo en base a una identificación de

la vegetación de ribera, una caracterización físico química de la calidad de agua y la

georreferenciación de ambas estaciones.

Las variables de la calidad fisicoquímica del agua se registraron en cada estación de monitoreo,

utilizando un equipo multiparamétrico AQUARED, modelo AP 2000, mientras que para la

georreferenciación de las estaciones se utilizó un GPS marca GARMIN, Modelo Montana 680.

Finalmente, la profundidad de la columna de agua al centro del cauce se determinó con una

regla topográfica.

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3.2 Toma de muestra de Macroinvertebrados Bentónicos

El día 26 de diciembre de 2018 se tomaron muestras en dos estaciones del estero sin nombre,

ubicadas a 30 m aguas arriba (E1) y 100 m aguas abajo de la descarga (E2) de la Piscicultura Las

Araucarias. En ambas estaciones se procedió a realizar captura de macroinvertebrados

bentónicos, tomando cinco réplicas por estación, según procedimientos establecidos por Carrera

y Fierro (2001), utilizando una red Surber con apertura de malla de 250 μm, abarcando un área

de 0,09 m2 (30 x 30 cm). El sustrato se removió manualmente, orientando red de captura de

fauna bentónica en contra el sentido de la corriente. Las muestras colectadas se conservaron en

envases plásticos rotulados y preservadas en alcohol al 70%, para su posterior análisis.

Las coordenadas geográficas de las estaciones de monitoreo se presentan en Tabla 1 y su

representación espacial en la Figura 1.

Tabla 1. Coordenadas geográficas de las estaciones 1 y 2.

Estación Referencia Coordenada Norte Coordenada Este Huso

E1 30 m aguas arriba del punto

de descarga N°1

5744768.00 S 263334.00 E 19

E2 100 m aguas abajo del punto

de descarga N°2

5744667.00 S 263238.00 E

19

Figura 1. Ubicación de las estaciones de monitoreo

El análisis y la identificación de las muestras se realizó en el laboratorio de la empresa Fishing

Partners de Pto. Montt, acreditado con Norma NCh ISO 17025/2005, para lo cual se utilizaron las

claves de identificación propuestas por Peters & Edmunds (1972), McCafferty (1983), Arenas (1993,

1995) y Fernández & Domínguez (2001).

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Para el estudio de ecotoxicidad se tomó en cada estación una muestra compuesta de 5 L,

utilizando un muestreador automático. Las muestras fueron refrigeradas e ingresadas al

laboratorio de Ecotoxicología y Monitoreo Ambiental de la UCTemuco, con un desfase 1.5 h.

después de la toma de muestra.

3.3 Análisis Ecológico y de Calidad Biológica del Agua.

Previo al análisis de los datos, la información obtenida se estandarizó a una unidad de superficie

de 1 m2, a fin de realizar una comparación estandarizada entre las estaciones evaluadas. Se

analizó la diversidad alfa, midiendo la riqueza específica (S) de especies (Taxa/m2) y la abundancia

total (N), realizando un conteo detallado de los individuos por cada Taxa, a una resolución

taxonómica de familia o de especies cuando fue posible, siendo expresados los resultados en

términos de densidad (Individuos/m2), al igual que su abundancia relativa (proporción %).

Se estimó la diversidad biológica mediante el índice de Shannon & Weaver (1963), expresado en

H’, calculado de la siguiente forma:

H´= -∑(pi/n) log2(pi/n)

Donde:

pi= Número de individuos por familia

n= Número total de individuos

También, se determinó la equidad mediante el índice de Pielou (1969) (J’), índice que varía su

valor entre 0, representativo de una baja equidad y 1, representativo de una alta equidad. Este

índice se calculó de la siguiente forma:

J’ = H’/H’max

Donde:

H’ = Índice de Shannon Weaver

H’max = Ln(S)

S = Riqueza específica

Si bien se definieron las ecuaciones matemáticas que permiten el cálculo de los índices

anteriormente presentados, para efectos de este informe, los valores fueron calculados en el

software Biodiversity Pro.

Finalmente se determinó la calidad biológica del agua a partir del cálculo de los siguientes

indicadores biológicos.

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Índice Biótico de Familias (IBF) (Hilsenhoff, 1988): Permite determinar distintos niveles de

calidad del ambiente acuático, en una escala numérica de 0 (mejor calidad) a 10 (peor

calidad) (Tabla 2). Para este índice, se utilizaron los valores de tolerancia adaptados por

Figueroa et al. (2003, 2007), para macroinvertebrados bentónicos dulceacuícolas de ríos

mediterráneos de Chile (ChIBF) (Anexo 1). De acuerdo a los parámetros de calidad

obtenidos, se pondera, interpretando una característica ambiental y su grado de

contaminación. A continuación, se presenta su ecuación:

IBF = 1/ N Σ ni ti

Donde:

N = Número total de individuos en el sitio de muestreo

Ni = Número de individuos en una Familia

Ti = Puntaje de tolerancia de cada Familia

Tabla 2. Clase, ponderaciones, índices de calidad biológica y características ambientales para IBF y BMWP

Clase IBF BMWP Características Ambientales Color

I 0,00 - 3,75 > 100 Muy Bueno, no perturbado Azul

II 3,76 - 4,63 61 – 100 Bueno, moderadamente perturbado Verde

III 4,64 - 6,12 36 – 60 Regular, perturbado Amarillo

IV 6,13 - 7,25 16 – 35 Malo, muy perturbado Naranja

V 7,26 - 10,00 < 15 Muy malo, fuertemente perturbado Rojo

Índice BMWP (Armitage et al. 1983): Su aplicación consiste en identificar las familias por

segmento y asignación de un valor de tolerancia (Anexo 2). Los valores totales son

sumados y se obtiene el valor final asociado a la clase de calidad (Tabla 2). Para este

índice, se utilizaron los valores de tolerancia adaptados por Figueroa et al. (2003, 2007),

para macroinvertebrados bentónicos dulceacuícolas de ríos mediterráneos de Chile

(ChBMWP).

Índice EPT: Considera la utilización de los grupos Ephemeroptera, Plecoptera y

Trichoptera, debido a que presentan mayor sensibilidad a la contaminación. El valor de

este índice se expresa en diferentes categorías de calidad de agua (Tabla 3). Se calcula

mediante la siguiente formula:

EPT = Σ EPT/N

Donde:

EPT= Suma del número de individuos pertenecientes a los órdenes Ephemeroptera, Plecoptera

y Tricoptera

N= Número total de individuos

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Tabla 3. Calidad de agua para índice EPT

Clase Índice EPT (%) Calidad del agua

1 75-100 Muy buena

2 50-74 Buena

3 25-49 Regular

4 0-24 Mala

3.4 Análisis de Ecotoxicidad

El análisis de Toxicidad aguda se realizó siguiendo los procedimientos de la NCh 2083 Of.1999:

Aguas Bioensayo de toxicidad aguda mediante la determinación de la inhibición de la movilidad

de Daphnia magna o Daphnia pulex (Crustacea, Cladocera). El ensayo de toxicidad crónica se

utilizó según procedimientos de la NCh 2.706 Of. 2002: Calidad de Agua. Bioensayo de inhibición

del crecimiento de algas en agua dulce con Selenastrum capricornutum (Raphidocelis

subcapitata).

4. RESULTADOS

4.1 Características del Hábitat

El estero sin nombre es un afluente con características de tipo ritrón, tributario natural del río

Índio, el cual se une al término de su trayecto al río Cautín, hoya hidrográfica del río Imperial.

La zona de muestreo se destaca por tener aguas transparentes, y encontrarse protegida por

abundante vegetación donde predominan especies como Nothofagus dombeyi (Coigue),

Chusquea quila (Quila), Blechnum cordatum (Helecho Costilla de Vaca) y Rubus ulmifolius (Mora).

El estero presenta en la zona de estudio un ancho máximo de 2,5 m y puede angostarse hasta

1,4 m, alcanzando alrededor de 0,33 m de profundidad máxima en el centro del cauce,

presentando una fuerte corriente a fines de diciembre.

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Figura 2. Representación del hábitat de la zona de estudio. De izquierda a derecha estaciones 1 y 2

respectivamente.

Las características de calidad del agua medidas en las estaciones de monitoreo se presentan en

la tabla 4.

Tabla 4. Características de la calidad del agua del estero sin nombre

Unidad E1 E2

Temperatura °C 8,7 8,9

Oxígeno Disuelto ppm 9,44 9,40

Oxígeno Disuelto % Sat 90,5 90,6

Conductividad Eléctrica uS/cm 132 128

TDS mg/L 85 83

pH - 8,0 8,06

Nitrato mg/L 0,46 0.28

Turbidez NTU 0 0

4.2 Caracterización abundancia y diversidad de comunidades de Macroinvertebrados

Bentónicos.

4.2.1 Diversidad Alfa

En las estaciones evaluadas se registró un total 23 de familias (S) de macroinvertebrados

bentónicos, pertenecientes a los Phyllum Annelida, Artropoda y Mollusca, distribuidas en 10

Ordenes o Clases (Tabla 5).

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Tabla 5. Diversidad y abundancia de macroinvertebrados bentónicos registrados en estero sin nombre.

Phyllum Clase/Orden Familia Abundancia ind/m2

E1 E2

Annelida Hirudinea Hirudinea 30 0

Annelida Oligochaeta Oligochaeta 140 60

Arthropoda Ephemeroptera Ameletopsidae 40 30

Arthropoda Diptera Athericidae 50 0

Arthropoda Diptera Chironomidae 860 1910

Arthropoda Collembola Collembola 10 0

Arthropoda Ephemeroptera Coloburiscidae 0 10

Arthropoda Plecoptera Diamphipnoidae 110 30

Arthropoda Diptera Diptera 40 20

Arthropoda Coleoptera Elmidae 130 40

Arthropoda Diptera Empididae 10 20

Arthropoda Plecoptera Eustheniidae 150 10

Arthropoda Trichoptera Glossosomatidae 10 0

Arthropoda Plecoptera Gripopterygidae 120 40

Arthropoda Amphipoda Hyalellidae 10 0

Arthropoda Trichoptera Hydropsichidae 220 440

Arthropoda Trichoptera Hydroptilidae 0 10

Arthropoda Trichoptera Leptoceridae 160 30

Arthropoda Plecoptera Limnephilidae 40 0

Arthropoda Trichoptera Polycentropodidae 10 0

Arthropoda Coleoptera Psephenidae 230 50

Arthropoda Diptera Simuliidae 490 380

Mollusca Mollusca Amnicolidae 110 20

Total abundancia 2970 3100

S 21 16

La riqueza de familias fue mayor en la E1 con 21 familias registradas, mientras que en la E2 se

registraron 16 familias. En relación a la abundancia, la cantidad de individuos registrados por m2

fueron similares en las dos estaciones de muestreo, variando desde 2970 ind/m2 en E1 a 3100

ind/m2 en ·E2.

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En la E1 las familias más abundantes fueron Chironomidae y Simuliidae, con un 29% y 16% de

abundancia respectivamente, ambas familias pertenecientes al orden Diptera, seguidas de la

clase Hirudinea que representa el 8% del total de los individuos (Figura 3).

Figura 3. Familias de macroinvertebrados bentónicos presentes en E1 del estero Sin nombre.

Respecto a la E2, la familia más abundante fue Chironomidae, representando el 62% de los

individuos, mientras que la familia Hydropsychidae y el orden Oligochaeta representaron el 14%

y 12% respectivamente (Figura 4). Por otro lado, niguna de las demás familias presentes superó

el 2% de abundancia.

1%

5%1%

2%

29%

0%4%1%4%

0%

5%

0%

4%

0%

7%

5%

1%0%

8%

16%

4%

Hirudinea

Oligochaeta

Ameletopsidae

Athericidae

Chironomidae

Collembola

Diamphipnoidae

Diptera

Elmidae

Empididae

Eustheniidae

Glossosomatidae

Gripopterygidae

Hyalellidae

Hydropsichidae

Leptoceridae

Limnephilidae

Polycentropodidae

Psephenidae

Simuliidae

Amnicolidae

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Figura 4. Familias de macroinvertebrados presentes en E2 del estero Sin nombre

4.2.2 Parámetros comunitarios

En relación a los índices comunitarios, la diversidad según Shannon & Weaver y la equidad de

Pielou fue mayor en la E1, presentando un H’ 2,40, y un J’ 0,79 respectivamente (Figura 5).

Respecto a la E2, su menor diversidad H’ 1,38 está dada por la menor riqueza específica registrada

y su menor equidad J’ 0,50, éste último valor responde a la dominancia de la familia

Chironomidae, que representa el 62% de los individuos en E2.

2%

1%

62%0%

1%

1%1%1%

0%1%

14%

0%

1%

2%

12%

1%Oligochaeta

Ameletopsidae

Chironomidae

Coloburiscidae

Diamphipnoidae

Diptera

Elmidae

Empididae

Eustheniidae

Gripopterygidae

Hydropsychidae

Hydroptilidae

Leptoceridae

Psephenidae

Simuliidae

Amnicolidae

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Figura 5. Parámetros comunitarios: Índices de Shannon & Weaver y Pielou.

4.3 Calidad Biológica de Agua

El índice EPT, que considera las Clases Ephemeroptera, Plecoptera y Trichoptera por ser

indicadoras de buena calidad de agua, determinó que la calidad de agua en las dos estaciones

de monitoreo es Mala (Tabla 6).

Tabla 6. Calidad biológica de agua en el estero Sin nombre según índices ChIBF, ChBMWP y EPT.

Estación ChIBF ChBMWP EPT

Valor Calidad Valor Calidad Valor Calidad

E1 4,90 Regular, perturbado 110 Muy bueno, no perturbado 0,29 Mala

E2 6,05 Regular, perturbado 88 Bueno, moderadamente

perturbado

0,19 Mala

Respecto al Índice Biótico de Familias adaptado a Chile (ChIBF), se observa que la calidad

biológica del agua en ambas estaciones de monitoreo es Regular. Por otro lado, el índice

ChBMWP que considera únicamente los valores de tolerancia de las familias y no su abundancia,

indica que la calidad de agua en la E1 es Muy buena y en la E2 es Buena.

3,05

2,77

2,40

1,38

0,79

0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

E1 E2

H'max H' J'

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4.4 Ecotoxicidad

Los resultados de ecotoxicidad indican que el estero sin nombre en ambas estaciones de

monitoreo no presenta toxicidad aguda ni crónica (Anexo 4). Los resultados se presentan a en la

siguiente tabla.

Tabla 7. Resultados de toxicidad por estación de monitoreo

Estación Parámetro Criterio Resultado

1 Toxicidad Aguda inhibición de la movilidad Daphnia

magna

Sin Toxicidad aguda

1 Toxicidad Crónica Inhibición de crecimiento de

Selenastrum capricornutum.

Sin Toxicidad crónica

2 Toxicidad Aguda inhibición de la movilidad Daphnia

magna

Sin Toxicidad aguda

2 Toxicidad Crónica Inhibición de crecimiento de

Selenastrum capricornutum.

Sin Toxicidad crónica

Fuente: Informe ecotoxicológico Laboratorio Ecotoxicología de la UCTemuco

4.5 Evolución de las variables analizadas en el tiempo

Al comparar los resultados del monitoreo de diciembre 2018 con los de la campaña de diciembre

2017, se observan algunas diferencias en términos de parámetros comunitarios y calidad

biológica de agua.

La riqueza específica aumentó en ambas estaciones de monitoreo, al igual que la diversidad de

Shannon & Weaver.

Por otra parte, la calidad biológica de agua en la estación de monitoreo E1, cambió desde Mala

a Regular según el índice ChIBF y desde Regular a Muy bueno según el índice ChBMWP, mientras

que la calidad de agua de la E2 se mantuvo. Respecto al índice EPT, la calidad de agua sigue

siendo mala en ambas estaciones de monitoreo (Tabla 8).

Tabla 8. Resultados de índices comunitarios y calidad de agua de los años 2017 y 2018.

Variable 2017 2018

E1 E2 E1 E2

Riqueza específica (S) 12 15 21 16

Abundancia (ind/m2) 590 5660 2970 3100

H’ 1,64 1,04 2,40 1,38

Calidad de agua ChIBF Malo Regular Regular Regular

Calidad de agua

ChBMWP

Regular Bueno Muy

bueno

Bueno

Calidad de agua EPT Mala Mala Mala Mala

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Con respecto a los resultados de eco toxicidad, los resultados indican que no hay diferencias con

respecto al monitoreo 2017, manteniéndose sin toxicidad crónica y aguda el efluente evaluado

(Tabla 9)

Tabla 9. Resultados de toxicidad del efluente Piscicultura Las Araucarias, Periodo 2017-2018

Ensayo Toxicidad 2017 2018

Daphnia magna Sin Toxicidad Sin Toxicidad

Selenastrum capricornutum Sin Toxicidad Sin Toxicidad

5. CONCLUSIONES

Las comunidades de macroinvertebrados bentónicos de las estaciones de monitoreo E1 y E2

presentaron distinta estructura en términos de familias presentes, diversidad y equidad, donde

las mejores condiciones de estos parámetros se registraron en la estación aguas arriba de la

descarga de la Piscicultura Las Araucarias.

La familia Chironomidae fue el taxón más abundante en ambas estaciones de monitoreo, lo cual

es un indicador de un escenario de intervención en el tramo evaluado, dado que este grupo se

caracteriza por ser tolerante a altos niveles de concentración de materia orgánica en el agua

(Figueroa et al. 2003).

La calidad biológica de agua en la E2, se mantuvo constante respecto al monitoreo del año 2017,

no obstante, se registró un cambio en la comunidad de macroinvertebrados, dado que la riqueza

de familias y la diversidad aumentó ligeramente.

La calidad biológica del agua en la E1 mejoró respecto al monitoreo del año anterior, lo cual

podría estar asociado a una disminución de materia orgánica de origen natural o antrópica, agua

arriba del punto de descarga de la piscicultura.

No se registró toxicidad para una exposición de 96 h, por lo que la descarga del efluente

cumpliría la misma condición sobre la biota acuática del estero Sin nombre.

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6. BIBLIOGRAFIA

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7. ANEXOS

7.1 Anexo 1. Valores de tolerancia para Macroinvertebrados Bentónicos

dulceacuícolas para ríos mediterráneos de Chile (ChIBF). (Figueroa, 2003, 2007).

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7.2 Anexo 2. Valores de tolerancia ChBMWP para Macroinvertebrados Bentónicos.

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7.3 Anexo 3. Resultados de análisis de Macroinvertebrados Bentónicos

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7.4 Anexo 4. Resultados Análisis Ecotoxicológicos.

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