microcuenca macroinvertebrados

PRIMER INFORME DE AVANCE

MUESTREO BIOLÓGICO EN SEIS ESTACIONES DE LAS QUEBRADAS DE LA ILC

CONTRATO 89-2010

INDUSTRIA LICORERA DE CALDAS

MÓNICA OSORIO JIMÉNEZ INGENIERA DE SANEAMIENTO Y DESARROLLO AMBIENTAL

ESPECIALISTA EN EVALUACIÓN TÉCNICA Y ECONÓMICA DE IMPATOS AMBIENTALES

MANIZALES JUNIO DE 2010

Muestreo Biológico - Industria Licorera de Caldas

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TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................................ 4

1. ANTECEDENTES ..................................................................................................................................... 5

1.1 ESTUDIO DE LOS BIOINDICADORES .................................................................................................... 5 1.1.1 CONOCIMIENTO DE LOS PRINCIPALES GRUPOS DE MACROINVERTEBRADOS ACUÁTICOS EN COLOMBIA ........ 5 1.2 DESCRIPCIÓN DE ESTUDIOS REALIZADOS SOBRE LAS CUENCAS ................................................. 6

2. LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO ............................................................ 8

2.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA CUENCA DE LAS QUEBRADAS ......................................... 9 2.1.1 CLIMA ................................................................................................................................................... 10 2.1.2 SUELOS ................................................................................................................................................ 10 2.1.3 FLORA .................................................................................................................................................. 11 2.1.4 FAUNA .................................................................................................................................................. 11 2.2 DESCRIPCIÓN Y UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES DE MUESTREO .............................................. 11 2.2.1 ESTACIÓN DE MUESTREO 1 (E1). ........................................................................................................... 12 2.2.2 ESTACIÓN DE MUESTREO 2 (E2). ........................................................................................................... 13 2.2.3 ESTACIÓN DE MUESTREO 3 (E3). ........................................................................................................... 14 2.2.4 ESTACIÓN DE MUESTREO 4 (E4). ........................................................................................................... 15 2.2.5 ESTACIÓN DE MUESTREO 5 (E5). ........................................................................................................... 15 2.2.6 ESTACIÓN DE MUESTREO 6 (E6). ........................................................................................................... 16

3. METODOLOGÍA ..................................................................................................................................... 17

3.1 FASE DE CAMPO .................................................................................................................................. 17 3.1.1 COLECTA DE MACROINVERTEBRADOS .................................................................................................... 17 3.1.2 COLECTA DE PECES .............................................................................................................................. 17 3.2 FASE DE LABORATORIO ..................................................................................................................... 18 3.3 FASE DE GABINENTE. PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS ..................................................................... 18

4. ACTIVIDADES DEL ESTUDIO ............................................................................................................... 21

4.1 CARACTERIZACION Y EVALUACION DE LA COMUNIDAD DE MACROINVERTEBRADOS ....... 21 4.1.1 COMPOSICIÓN Y ABUNDANCIA ............................................................................................................... 21 4.1.2 COMPORTAMIENTO GENERAL DE LOS ÍNDICES ........................................................................................ 23

4.1.3 Evaluación de la Calidad Ecológica del Agua ................................................................................ 26

5. BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................................... 28

6. ANEXOS ................................................................................................................................................. 32


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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Georreferenciación de las estaciones de muestreo. ........................................................................... 12 Tabla 2. Listado de familias de macroinvertebrados que registran puntuación para aplicación del índice BMWP/Col ........................................................................................................................................................ 19 Tabla 3. Clases de calidad de agua, valores BMWP/Col, significado y colores para representación cartográfica. ...................................................................................................................................................... 20 Tabla 4. Composición de la comunidad de macroinvertebrados en las estaciones analizadas. ...................... 23

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Abundancia total de individuos colectados por estaciones. ............................................................... 21 Figura 2. Riqueza de familias encontradas en las estaciones de muestreo. .................................................... 22 Figura 3. Comportamiento del índice de Margalef en las estaciones muestreadas .......................................... 24 Figura 4. Comportamiento del índice Shannon- Weaver en las estaciones muestreadas. ............................... 25 Figura 5. Comportamiento del índice de Simpson en las estaciones muestreadas. ........................................ 26 Figura 6. Valor del índice BMWP/Col para cada una de las estaciones muestreadas ..................................... 27

ÍNDICE DE FOTOS Foto 1. E1 Aguas arriba del punto de aforo sobre la Quebrada Guayabal ......................................... 13 Foto 2. E2 Aguas abajo Bocatoma Quebrada Guayabal ..................................................................... 14 Foto 3. E3 Aguas arriba del punto de aforo sobre la Quebrada Cristalina .......................................... 14 Foto 4. E4 Aguas abajo Bocatoma Quebrada Cristalina ..................................................................... 15 Foto 5. E5 Aguas arriba primer punto descole ILC Quebrada Manizales ........................................... 16 Foto 6. E6 Aguas abajo punto descole ARD ILC Quebrada Manizales .............................................. 16


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INTRODUCCIÓN En la actualidad, a nivel nacional, se vienen ejecutando diferentes proyectos en el ámbito de ordenamiento y manejo de recursos. Dentro de esta línea se adelantan varios estudios que contribuyen al conocimiento de los ecosistemas acuáticos, tanto lóticos como lénticos, los cuales, hacen parte de la interacción que debe existir entre el agua, la atmósfera, la tierra y los organismos vivos. La identificación de las características ambientales e hidrológicas de las fuentes hídricas a través del desarrollo de actividades como la revisión de la hidrología del quebradas, identificación de usos del agua y caracterizaciones físico – químicos y biológicas; son base fundamental para la planeación del manejo y gestión ambiental, para el uso racional del recurso hídrico. Estableciendo estándares de juicio de “Calidad de Agua” que permitan satisfacer las demandas de uso del recurso. El presente documento ha sido elaborado en respuesta a los requerimientos establecidos por la Industria Licorera de Caldas, para la conformación de la línea base necesaria para adelantar el proceso de Caracterización ambiental del recurso hídrico empleado en la Empresa. En este, se presentan resultados parciales de la caracterización de comunidades hidrobiológicas como peces y macroinvertebrados, cada uno de ellos con igual importancia dentro del ecosistema por formar parte de los eslabones de la cadena trófica. Se basa en la recolección primaria de información en las microcuencas de las Quebradas Guayabal, Cristalina y Manizales, antes y después de la intervención de la Industria Licorera de Caldas. Como complemento a esta caracterización y en respuesta a la capacidad bioindicadora que tienen los macroinvertebrados, se evalúa la calidad ecológica del agua, base para el registro y evaluación de los impactos tanto positivos como negativos presentes en las microcuencas de las Quebradas.


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1. ANTECEDENTES

1.1 ESTUDIO DE LOS BIOINDICADORES A nivel nacional se viene generando investigación en el campo de los bioindicadores, usando así a los macroinvertebrados por poseer las mejores características. Esta comunidad es ampliamente conocida en las zonas templadas desde hace varias décadas. El conocimiento de los macroinvertebrados acuáticos en el trópico americano aún es escaso e incompleto, y lo que se conoce esta esparcido (Roldán et al, 2001), mucha de esta información se encuentra en las diferentes instituciones que se encargaron de la investigación, por citar Universidad de Antioquia, Universidad del Valle, algunas Corporaciones Regionales, entre otras. Algunos de los autores que a continuación se citan, han sido quienes intentan formar escuela en el campo de la investigación limnológica, marcando siempre la importancia que tienen las comunidades biológicas presentes en los diferentes ecosistemas acuáticos. Roldán (1988) fue quien dio su primer paso en la identificación de algunos géneros de macroinvertebrados en el departamento de Antioquia. Este trabajo fue la base para que otros investigadores hicieran sus contribuciones al conocimiento de algunos grupos a nuestro medio: ZUÑIGA DE CARDOSO, et al. (1995), U.CALDAS – CORPOCALDAS (1997), MACHADO, T. (1997), VASQUEZ, G., et al. (2000), UNIVALLE (2004), MACHADO, T. (2004), entre muchos más. 1.1.1 Conocimiento de los principales grupos de macroinvertebrados acuáticos en Colombia PORIPHERA: No existen estudios para Colombia. COELENTERATA: No existen estudios para Colombia. PLATYHELMINTHES: Turbellaria: Fuhrmann, 1914; Ball, 1980. NEMATHOMORPHA: Faus y Botero, 1960.


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MOLLUSCA: Gastropoda: Fuhrman y Mayor, 1914; Hermano Daniel, 1941; Uribe, 1950; Pilsbry, 1955; Prain, 1956; Malek y Little, 1971; Moreno y Patiño, 1978; Soler, 1983; Gomez y Velásquez, 1999. ANNELIDA: Oligochaeta: Michaelsen, 1913-1914, Gaviria, 1993. Hirudinea: Weber, 1913; Ringuelet, 1972 a y b, 1974, 1975. ARTHROPODA: Arachnoidea, Acari: Walter, 1912; Lundbland, 1953; Viets, 1956. Amphipoda: No existen estudios. CRUSTACEA: Von Pral., 1988; Rocha, 1994. INSECTA: Ephemeroptera: Roldán, 1980, 1985; Alba-Tercedor y Mosquera, 1999. Plecoptera: Zamora, 1999; Zuñiga de Cardozo, 1985. Odonata: Williamson, 1919; Arango y Roldán, 1983. Hemiptera: Roback y Nieser, 1974; Álvarez y Roldán, 1984; Aristizabal, 2002, Polhemus y Polhemus, 1995; Nieser y Pradilla, 1992. Coleoptera: Spangler y Santiago, 1991. Trichoptera: Correa, et al., 1981. Lepidoptera: no existen estudios. Diptera: Wirth y Lee, 1967; Bedoya y Roldán, 1984.

1.2 DESCRIPCIÓN DE ESTUDIOS REALIZADOS SOBRE LAS CUENCAS Para el municipio de Manizales, la cuenca de la Quebrada Manizales representa un sistema de relevancia ambiental, debido a que se ha convertido en el punto de vertimiento de aguas residuales de la zona industrial de Maltería. La Corporación Autónoma Regional de Caldas - CORPOCALDAS, en cumplimiento de sus obligaciones según lo establecido en el artículo 45 de la ley 99 de 1993 y el decreto reglamentario 1933 de 1994 velan por el uso sostenible de los recursos naturales. Ha planteado como parte del esquema de gestión para la descontaminación y recuperación de la cuenca de la quebrada Manizales, y en conjunto con la Corporación Aldea Global, el Plan de Acción Inmediato (PAI); el Plan contempla la realización de 3 grandes programas: el primero está enfocado a hacer una gestión


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social mejorando la calidad de vida de los habitantes de la zona aledaña a la Cuenca, a través de la transformación del entorno urbano y el impulso al desarrollo económico con base en lo social; el segundo, pretende impulsar sistemas de producción industrial más limpia y promover el desarrollo del potencial turístico, y el tercero, consiste en lograr la sostenibilidad ambiental de la Cuenca a través de una gestión integral. La cuenca actualmente posee información de línea base y monitoreo de la calidad del agua, en cuanto a los componentes físicos - químicos y microbiológicos. Entre los estudios más representativos, según su época de estudio, orientados a la investigación de las características y condiciones de la Quebrada Manizales, se enuncian los siguientes: Universidad Nacional de Colombia 1989, “Estudio de la Quebrada Manizales”; cuyo objeto era realizar un análisis físico – químico de las aguas provenientes de la Quebrada Manizales. Universidad de Caldas - Corpocaldas 1997, “Estudio de calidad del agua de la cuenca hidrográfica del Río Chinchiná y de la Quebrada Llano Grande”; en el cual se establecieron 7 puntos de muestreo en la Quebrada Manizales para establecer las condiciones fisicoquímicas del quebradas. Corpocaldas - Proagua 2005, “Estudio de Reglamentación y Ordenación del Recurso Hídrico en la Subcuenca del Quebradas Chinchiná”; este estudio dio a conocer las características fisicoquímicas y microbiológicos del quebradas. En su análisis se establece que la Quebrada Manizales constituye uno de los aportes más altos de carga contaminante al Río Chinchiná. Bastidas, Juan Carlos y Ramírez Luis Carlos 2007, “Determinación de la carga contaminante de origen industrial vertida sobre la Quebrada Manizales”; en dicho estudio se realiza el análisis de la magnitud de la carga contaminante vertida y se compara la proporción del impacto ambiental de los vertimientos industriales en relación con la contaminación de origen doméstico del municipio de Manizales, estableciendo que el sector industrial aporta aproximadamente el 16% de la contaminación que podría generar la población total de Manizales. En cuanto a las Quebradas Guayabal y Cristalina, solo se cuenta con la información recolectada por la Industria Licorera de Caldas en cuanto a sus características físico – químicas y microbiológicas, ya que estas dos quebradas constituyen la principal fuente de abastecimiento de agua para la ejecución de los procesos en la empresa.


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2. LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO La zona de estudio se encuentra localizada en las instalaciones de la Industria Licorera de Caldas, ubicada sobre el flanco oeste de la Cordillera Central, al sureste de la ciudad de Manizales, formando parte de la denominada zona industrial de Maltería.


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2.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA CUENCA DE LAS QUEBRADAS La Quebrada Manizales, nace en el Alto del Colmillo a 3.520 msnm; atraviesa la zona industrial del municipio, y desemboca en el Río Chinchiná, en el Parque Bicentenario a 1.950 msnm. A la Quebrada son vertidas las aguas residuales de los barrios San Marcel, El Pinar, Arboretes, Maltería, La Enea, La Alhambra, ubicados en la comuna Tesorito (7); además de las aguas residuales industriales de la zona industrial y los vertimientos de las explotaciones mineras. “La quebrada Manizales atraviesa un sector del Sureste (La Enea, San Marcel y Lusitania), sus cauces aferentes suman una longitud de 20.476 m., entre los cuales se encuentran las Quebradas Guayabal y Cristalina, la microcuenca tiene un área de 3.000 ha. La Quebrada Manizales presenta problemas de contaminación; por recibir vertimientos del núcleo industrial localizado en el sector de Maltería y por el desarrollo de actividades mineras en la zona”1. La zona industrial se encuentra conformada por un núcleo principal fuera del área residencial y desarrollada, cuatro a menor escala y un núcleo a nivel rural (Sector La Manuela. Kilómetro 41), dentro de los cuales se encuentra el Núcleo 1: Sector de La Enea, Juanchito y Maltería. “En las quebradas Manizales, Los Cristales y Guayabal, vienen operando explotaciones manuales de material de arrastre. La vertiente norte de la primera quebrada presenta inestabilidad ocasionada por la inconsistencia de las rocas, fuertes pendientes y deforestación. Una característica importante es la alta contaminación del agua, en la parte baja de la corriente, debido al aporte de aguas residuales de la zona industrial. En el sector se distinguen procesos erosivos como deslizamientos antiguos y actuales, solifluxión, reptación, corredores de coladas de barro y cuchillas de disección. Las explotaciones son muy abundantes por la presencia de material sedimentado y a pesar de que se trata de explotaciones manuales, se podría alterar levemente el perfil longitudinal de la quebrada, con la consiguiente generación de erosión remontante”2. “La Industria Licorera de Caldas mediante Resolución 1658 del 14 de octubre de 1997, adquirió concesión de aguas de las Quebradas Guayabal y La Cristalina para una vigencia de 5 años, en marzo de 2007 le fue renovada dicha licencia para ser utilizada en consumo humano doméstico e industrial, en caudal total de 36 litros por segundo; renovada mediante Resolución 035 de febrero 2008 por un caudal de igual, concedidos de la siguiente manera 1,210 Lts/seg. para consumo humano doméstico y 34,790 Lts/seg. para consumo industrial. Mediante Resolución 0043 de marzo de 2004 la Corporación Autónoma Regional de Caldas otorga permiso provisional de vertimientos, que mediante Resolución 0017 de febrero de 2007, otorga de 1 POT Manizales. Diagnóstico Integral del Territorio, Área Urbana. 2 Ídem 2.


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nuevo permiso de vertimientos por un plazo de 2 años, a aguas residuales domésticas, industriales a la quebrada Guayabal y de vinazas a la Quebrada Manizales, sujeta al cumplimiento de los requerimientos estipulados en dicho permiso”3. Antes de los aportes de la Industria Licorera, se encuentran empresas como Descafecol S.A., Acueducto La Enea Ltda., Progel S.A., Pulverizar, Colombit S.A. y Surtipiel Ltda.; así como las empresas pertenecientes a los Parques Industriales Maltería y Manizales; además de vertimientos de tipo doméstico generado por los asentamientos de Maltería y la zona aledaña a la vía Panamericana.

2.1.1 Clima ⋅ Temperatura Media Multianual: 15.2°C. ⋅ Precipitación anual: 2478mm/año, media multianual. ⋅ Brillo Solar: 1155.2 h (Medial multianual)

2.1.2 Suelos Suelos de profundidad media formados a partir de espesas capas de cenizas volcánicas, medianamente meteorizados. Unidad Letras Umbric Vitrandepts (IGAC 1988). Acidez baja a media, ricos en materia orgánica, de capacidad de intercambio catiónico media a muy alta. Geología. Rocas de edad Cretácea, correlacionables con la secuencia volcanosedimentaria de la Formación Quebradagrande, suprayacidas en depósitos de caída piroclástica y depósitos asociados al abanico aluvial de Maltería de edad cuaternaria. Erosión. Procesos Erosivos: Presencia de cárcavas que superan los 15m, terracetas rotacionales en las zonas dedicadas al pastoreo de ganado vacuno y deslizamientos planares con resurgencias de agua lo que evidencia la discontinuidad hidráulica de las capas. Se encuentran cicatrices de deslizamientos inactivos. Fisiografía. Paisajes de relieve medio a escarpado, conformado por colinas semirredondeadas afiladas. La exprersión morfológica corresponde a laderas convexas a rectilíneas, cimas angostas y alargadas. 3 Contraloría General de Caldas. Auditoria Gubernamental Especial Ambiental a la Gestión Integral del Recurso Hídrico ILC. 2009.


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2.1.3 Flora El 80% del área está constituida por plantaciones de aliso (Alnus Jorullensis), ciprés (Cupresus Lusitanica), Eucalipto (Eucaliptus Globulus) y en menor proporción Urapán (Fraxinus Chinensis) y Arboloco (Montanoa Ovatifolia). Un 15% del área está cubierta por bosques de segundo crecimiento donde predominan Nigüitos (Miconia Lehmanni), Encenillos (Weinmannia Balbisiana) y Sacaojos (Lippia Hirsuta). Finalmente el 5% se encuentra cubierto con pastos, rastrojos o mezclas.

2.1.4 Fauna En las quebradas Guayabal y La Cristalina, se observa un ecosistema lótico con buena existencia de fauna béntica como algas, necton, neuston, algunos macroinvertebrados acuáticos, renacuajos y algunos pequeños peces; todos estos organismos indican la buena calidad del agua”4.

2.2 DESCRIPCIÓN Y UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES DE MUESTREO Los puntos de muestreo biológico, corresponden a las estaciones establecidas por la Interventoría de la Industria Licorera de Caldas, en los cuales se realizó el muestreo en tramos de mínimo 250 metros, partiendo de cada estación como eje del tramo (125 m aguas arriba y 125 m aguas abajo de la estación). Luego de realizar un reconocimiento de campo sobre las quebradas Guayabal, Cristalina y Manizales, fueron seleccionados los 6 puntos de muestreo, el día 13 de mayo de 2010. Los principales aspectos tenidos en cuenta para la selección de las estaciones de muestreo fueron: La evaluación de los diferentes impactos generados sobre el cauce principal, las condiciones físicas de la sección del sitio de muestreo y la representatividad del sitio para cumplir con el objetivo de la caracterización y evaluación. Las estaciones fueron georrenferenciadas utilizando un GPS Garmin Etex 1999-2002 y se enuncian a continuación:

4 Plan de Manejo y Ordenamiento de la Microcuenca Industria Licorera de Caldas. Misael Tobón López, Manizales. 1999.


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Tabla 1. Georreferenciación de las estaciones de muestreo.

Esta

ción

Nombre y/o Ubicación Descripción

Coordenadas

Cota Latitud Longitud

E1 Aguas arriba del punto de aforo de la Quebrada Guayabal

Ubicada aproximadamente 120 m. aguas arriba del punto de aforo sobre la Quebrada Guayabal

N 0849742 E 1050145 2319 m

E2 Aguas abajo de la bocatoma Quebrada Guayabal

Ubicada aproximadamente 120 m. aguas abajo de la bocatoma Quebrada Guayabal

N 0849736 E 1050118 2314 m

E3 Aguas arriba del punto de aforo de la Quebrada Cristalina

Ubicada aproximadamente 120 m. aguas arriba del punto de aforo sobre la Quebrada Cristalina

N 0849527 E 1050468 2358 m

E4 Aguas abajo de la bocatoma Quebrada Cristalina

Ubicada aproximadamente 120 m. aguas abajo de la bocatoma Quebrada Cristalina

N 0849750 E 1050173 2347 m

E5 Aguas arriba del primer punto de descole de la ILC Quebrada Manizales

Ubicado aproximadamente a 100 m. aguas arriba del primer punto de vertimiento de la ILC sobre la Quebrada Manizales

N 0849028 E 1048933 2229 m

E6 Aguas abajo descole de las ARD de la ILC Quebrada Manizales

Ubicado aproximadamente a 100 m. aguas abajo del descole de las aguas residuales domésticas de la ILC sobre la Quebrada Manizales

N 0848310 E 1049061 2213 m

A continuación se hace una descripción generalizada de todas las estaciones muestreadas, teniendo en cuenta condiciones físicas. 2.2.1 Estación de muestreo 1 (E1). En lo referente a la E1 que se ubica antes del punto de aforo sobre la quebrada Guayabal, esta presenta un buen caudal y existe heterogeneidad en los sustratos rocosos, con acumulación en el margen izquierdo de sustratos rocosos por la actividad física normal de la quebrada. Con presencia de corriente suave y sin turbulencias. El agua es de aspecto cristalina, sin residuos de hojarasca en


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las orillas de la quebrada. La vegetación ribereña esta conformada por pastos y algunos arbustos de bajo porte también se identificaron en mayor proporción sustratos duros, como tipo de hábitats disponibles para macroinvertebrados, aunque también existe presencia de arena y sedimento fino y algo de detritus (Foto 1).

Foto 1. E1 Aguas arriba del punto de aforo sobre la Quebrada Guayabal

2.2.2 Estación de muestreo 2 (E2). La estación 2 que se ubicada aproximadamente 120 m. aguas abajo de la bocatoma sobre la quebrada Guayabal, presenta poco caudal por el represamiento de está aguas arriba. El sustrato predominante es de rocas medianas y grava sin acumulaciones en las márgenes de la quebrada. Con presencia de corriente suave pero con algunas turbulencias continuas, se evidencia vegetación sumergida y residuos de hojarasca, probablemente al arrastre de material a la hora de apertura de las compuertas. El agua es de aspecto claro y la vegetación riparia se caracteriza igualmente que en la E1 por pastos y algunos arbustos de bajo porte (Foto 2).


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Foto 2. E2 Aguas abajo Bocatoma Quebrada Guayabal

2.2.3 Estación de muestreo 3 (E3). Estación que se ubica sobre la quebrada Cristalina, 120 m aguas arriba del punto de aforo, se puede evidenciar la presencia de sustratos rocosos, predominando la roca grande, aunque en algunos puntos localizados hay acumulación de grava y arena. Se presenta corriente suave. El color aparente del agua es claro. La vegetación riparia esta dominada por pastos, chusque y algunos arbustos. No se evidencia perturbación antrópica sobre este punto. (Foto 3).

Foto 3. E3 Aguas arriba del punto de aforo sobre la Quebrada Cristalina


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2.2.4 Estación de muestreo 4 (E4). La estación 4 que se ubicada aproximadamente 120 m. aguas abajo de la bocatoma sobre la quebrada Cristalina, presenta poco caudal por el represamiento de esta aguas arriba. El sustrato predominante es de rocas grandes y arena. Con presencia de corriente suave sin turbulencias, se evidencia poca vegetación sumergida y residuos de hojarasca. El agua es levemente turbia. La vegetación riparia se caracteriza por arboles y algunos arbustos de bajo porte (Foto 4).

Foto 4. E4 Aguas abajo Bocatoma Quebrada Cristalina

2.2.5 Estación de muestreo 5 (E5). La estación 5 que se ubicada aproximadamente 100 m. aguas arriba del vertimiento de residuos industriales que hace la ILC a la quebrada Manizales, presenta un buen caudal; con sustrato predominante de rocas grandes acumulados en ambas márgenes de la quebrada. Con presencia de corriente fuerte y de turbulencias continuas, más notorias en el margen derecha; el agua es de aspecto muy turbio; la vegetación riparia se caracteriza por pastos (Foto 5).


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Foto 5. E5 Aguas arriba primer punto descole ILC Quebrada Manizales

2.2.6 Estación de muestreo 6 (E6). La estación 6 se ubica aproximadamente 100 m. aguas abajo del vertimiento de aguas residuales domesticas de la ILC a la quebrada Manizales. Presenta las mismas características de la estación E5 (Foto 6).

Foto 6. E6 Aguas abajo punto descole ARD ILC Quebrada Manizales


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3. METODOLOGÍA

3.1 FASE DE CAMPO 3.1.1 Colecta de macroinvertebrados Se diligenció para cada estación muestreada un formato recomendado por Chará (2003) (Anexo 1), en el cual se registró la información sobre la caracterización física del ambiente a evaluar, teniendo en cuenta información general, aspectos climáticos, uso del suelo, vegetación riparia, impactos negativos y observaciones generales. Para el muestreo de los macroinvertebrados acuáticos se utilizaron 2 redes D-net, con ojo de poro de aproximadamente 500 µm; estas herramientas como métodos de recolección cualitativos. Adicionalmente se hizo recolección manual con la ayuda de pinzas entomológicas y pincel. De acuerdo con lo propuesto en el protocolo para bentos de la Directiva Marco del Agua de España (2005), se seleccionó un tramo de 250 m representativo de la masa del agua de las quebradas. Este transepto debe estar representando por los tipos de hábitat más frecuentes (sustratos duros, detritus vegetal, orillas vegetadas, macrofitas, arena y otros sedimentos finos). La unidad de muestreo incluyó remover con pies y manos el sustrato situado en los 0.5 m cercanos a la boca de la red. Se muestreó con base en 20 kicks o “patadas” en los 250 m repartidos proporcionalmente en los tipos de hábitats indicados anteriormente.

Todas las técnicas de muestreo utilizadas fueron normalizadas en función de unidades de esfuerzo y tiempo. De igual manera, todo el material recolectado en los arrastres se mezcló en una sola muestra compuesta y se depositó en un recipiente plástico, rotuladas con información del sitio, fecha de muestreo, y preservadas con alcohol al 96% e inmediatamente refrigeradas en neveras de icopor. 3.1.2 Colecta de peces Por las características de las quebradas a evaluar, el estudio de los peces se realizó en conjunto con la captura de macroinvertebrados y con las mismas redes utilizadas para este fin.


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Todos los individuos fueron registrados y los de mayor porte fueron capturados e identificados taxonómicamente con ayuda de las claves de Mojica et al 2002, Maldonado, J. et al 2005 y Dahl, 1971. Para determinar el grado de vulnerabilidad de las especies ícticas; se utilizó el libro rojo de peces dulceacuícolas de Colombia.

3.2 FASE DE LABORATORIO El proceso de separación e identificación de las muestras de macroinvertebrados se llevó a cabo en el laboratorio de Cultivo de Tejidos de la Universidad de Caldas, con ayuda de un microestereoscopio marca ZEISS. Se realizó previamente un tamizado y lavado de las muestras, con el fin de separar los organismos del lodo, piedra, arena y/o restos vegetales a los cuales pudieran estar adheridos. La identificación se llevó hasta el nivel taxonómico de familia, utilizando claves taxonómicas de Roldan (1988, 2003), Fernandez, H. & E. Domínguez (2001), McCafferty W. & A. Provonsha (1981) y Needham, J & P. Needham (1978).

3.3 FASE DE GABINENTE. PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS Sistematizada y procesada toda la información recolectada hasta el momento en las estaciones de muestreo, se procedió calcular la abundancia relativa y los siguientes índices ecológicos de acuerdo con el enfoque de la diversidad para macroinvertebrados: ⋅ El índice de Riqueza de Margalef (R), se refiere al mayor número de individuos representados en

cada una de las muestras. ⋅ El índice de diversidad de Shannon - Weaver (H’), se mide en unidades de bits/individuo cuando

la escala logarítmica es base 2. En el contexto de los ecosistemas fluviales este índice adquiere un valor máximo de 4,5 bits/individuo para las comunidades de macroinvertebrados bentónicos. Valores inferiores a 2,5 bits/individuo son indicativos de que el ecosistema se encuentra sometido a tensión (vertidos, dragados, canalizaciones, regulación por embalses, etc.). Este índice disminuye mucho en aguas muy contaminadas.

⋅ El índice de dominancia de Simpsom (D), muestra la abundancia de las especies más comunes,

por lo tanto se refiere al mayor número de especies representadas en la muestra total de individuos, (su valor va de 0 a 1).


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Para el cálculo de los índices anteriormente mencionados se utilizó el paquete estadístico DINDEX 4.0®. Adicionalmente se determinó el índice de calidad ecológica del agua BMWP/Col con las respectivas modificaciones, el cual es un método sencillo y rápido para evaluar la calidad del agua usando los macroinvertebrados como bioindicadores. Este índice se basa en la presencia o ausencia de los organismos, identificados hasta nivel de familia de acuerdo con la presencia o ausencia de macroinvertebrados. Este índice se determinó para cada estación de muestreo, permitiendo evaluar la calidad del agua de las Quebradas Manizales, Guayabal y Cristalina. En la Tabla 2 presenta la adaptación realizada del BMWP/Col realizada por Roldan (2003), para los macroinverterbados existentes en Colombia Tabla 2. Listado de familias de macroinvertebrados que registran puntuación para aplicación del índice BMWP/Col

FAMILIAS PUNTAJE

Anomalopsychidae, Atriplectididae, Odontoceridae, Leptoceridae, (Tricoptera), Blepharoceridae (Diptera), Ptilodactylidae, Psephenidae, Lampyridae (Coleoptera), Chordodidae (Nematomorpha), Gomphidae, Polythoridae (Odonata), Hydridae (Coelenterata), , Lymnessiidae (Arachnoidea) , Oligoneuriidae (Ephemeroptera), Perlidae (Plecoptera)

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Ampullariidae (Gastropoda), Leptophlebiidae, Euthyplociidae, Polymitarcidae, Ephemeridae, (Ephemeroptera), Dytiscidae, Gyrinidae, Hydraenidae (Coleoptera), Hydrobiosidae, Philopotamidae, Polycentropodidae, Xiphocentronidae (Trichoptera)

9

Hydrobiidae (Gastropoda), Lestidae (Odonata), Pleidae, Saldidae, Gerridae, Veliidae, Hebridae (Hemiptera), Calamoceratidae, Helicopsychidae, Hydroptilidae, Leptoceridae, Limnephilidae (Trichoptera), Simuliidae (Diptera), Pseudothelpusidae, Palaemonidae (Crustacea)

8

Planariidae (Platyhelminthes), Baetidae, Leptohyphidae, Caenidae (Ephemeroptera),, Calopterygidae, Coenagrionidae (Odonata), Corixidae, Naucoridae, Notonectidae (Hemiptera), Scirtidae, Dryopidae (Coleptera), Glossossomatidae, Hydropsychidae (Trichoptera), Psychodidae, Dixidae (Diptera), Hyalellidae, Gammaridae (Amphipoda)

7

Ancylidae (Gastropoda), Libellulidae, Megapodagrionidae, (Odonata), Elmidae, Staphylinidae, Limnichidae, Lutrochidae, (Coleptera), Corydalidae, Sialidae (Megaloptera), Hydroptilidae (Acaro), Unionidae (Bivalva)

6

Planorbiidae, Thiaridae (Basommatophora), Belostomatidae, Nepidae, Gelastocoridae, Mesoveliidae, Tabanidae (Hemiptera), Pyralidae (Lepidoptera)

5

Lymnaeidae (Gastropoda), Sphaeridae (Bivalva), Hydrometridae (Hemiptera), Chrysomelidae, Haliplidae, Noteridae (Coleoptera), Stratiomyidae, , Empididae, Dolichopodidae (Diptera)

4


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Glossiphoniidae (Annelida), Physidae (Gastropoda), Hydrophilidae (Coleoptera), Tipulidae, Ceratopogonidae (Diptera) 3

Culicidae, Muscidae, Chironomidae, , Sciomyzidae (Diptera) 2 Tubificidae (Haplotaxida) 1

Con el puntaje obtenido, se clasifica la calidad ecológica del agua de las quebradas, de acuerdo con los parámetros establecidos en la siguiente tabla. Tabla 3. Clases de calidad de agua, valores BMWP/Col, significado y colores para representación cartográfica.

Clase Calidad BMWP/Col Significado Color

1 Buena >150

101-120 Aguas muy limpias a limpias Azul

2 Aceptable 61-100 Aguas ligeramente contaminadas Verde

3 Dudosa 36-60 Aguas moderadamente contaminadas Amarillo

4 Crítica 16-35 Aguas muy contaminadas Naranja

5 Muy crítica <15 Aguas fuertemente contaminadas Rojo

Tomado de: Roldan (2003)

Finalmente, el color permite obtener el mapa de calidad, donde se presenta gráficamente el estado ecológico de las quebradas.


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4. ACTIVIDADES DEL ESTUDIO A partir de la definición de los puntos de muestreo se inició con las labores para la ejecución de las actividades planteadas en el Contrato 89-2010, desarrollando a la fecha las siguientes:

4.1 CARACTERIZACION Y EVALUACION DE LA COMUNIDAD DE MACROINVERTEBRADOS

4.1.1 Composición y Abundancia En total han sido identificados 1903 individuos, representados en 27 familias de macroinvertebrados. Las estaciones E1 y E5 han registrado mayor número de organismos, pero observándose en la E1 el mayor registro (592 individuos), reflejando el 31,11% sobre el total de los individuos. Entre tanto, la menor abundancia de organismos se observo en la estación E6, con 282 individuos, reflejando tan solo el 14,82% sobre el total de individuos registrados (figura 1).

0

100

200

300

400

500

600

E1 E2 E5 E6

Num

ero de

individu

os

Abundancia total

Estaciones

Figura 1. Abundancia total de individuos colectados por estaciones. Proporcional con el número de individuos registrados para la E1, también se puede observar en la figura 2. que esta estación reflejo el mayor número de familias identificadas. En total fueron 24 familias en la E1, seguida de 18 familias registradas para la E2; ambas en la quebrada Guayabal, lo que representa hasta el momento, las mayores riquezas para las quebradas evaluadas.


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El menor reporte de familias identificadas lo presentan las estaciones E5 y E6 con un total registrado de 3 y 4 familias respectivamente; ambas de la quebrada Manizales. Esto refleja la alta contaminación de la fuente causada por los vertimientos de la zona industrial sumada a los vertimientos directos de tipo domestico realizados en el sector; lo que imposibilita el establecimiento de organismos poco tolerantes a este tipo de condición.

0

5

10

15

20

25

E1 E2 E5 E6

Num

ero de

familias

Riqueza

Estaciones

Figura 2. Riqueza de familias encontradas en las estaciones de muestreo.

Las familias más constantes en las estaciones han sido Chironomidae y Muscidae debido a su alta tolerancia a condiciones cambiantes en el ecosistema, siendo Chironomidae la mas representativa con un 58,67% sobre el total de individuos. El phylum Platyhelminthes, Nematomorpha y Mollusca han sido los de menor representatividad en familias. El orden que ha presentado mayor riqueza de familias es Diptera, seguido de Trichoptera. Dentro de la clase Insecta. La Tabla 4, presenta la consolidación de la información; allí se puede observar la estructura taxonómica hasta el nivel de familia y el número de individuos reportado para cada estación sobre el cauce de las dos quebradas analizadas hasta el momento y el valor de los índices ecológicos.


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Tabla 4. Composición de la comunidad de macroinvertebrados en las estaciones analizadas. Phylum Clase Orden Familia E1 E2 E5 E6Platyhelminthes Turbellaria Tricladida Planariidae 2 5

Ephemeroptera Baetidae 115 24Plecoptera Perlidae 21Odonata Caenagrionidae 3 1

Hemiptera Vellidae 27 82Hydrophilidae 1Scirtidae 3Gyrinidae 1 2Elmidae 73 94Ptilodactylidae 4 7Glossosomatidae 3Calamoceratidae 1 2Hydrobiosidae 2 1Hydropsychidae 23 14Leptoceridae 20 13Muscidae 8 9 4 4Dixidae 3Chironomidae 172 139 534 272Empididae 3 4Psychodidae 1Simuliidae 98 74Tipulidae 6 6Tabanidae 1

Malocostraca Amphipoda Hyalellidae 1Nematomorpha Gordiacea Gordioidea Chordodidae 1 4

Annelida Oligochaeta Haplotaxida Tubificidae 9 5Molusca Gasteropoda Basommatophora Physidae 1

Numero de Familias 24 18 3 4Abundancia total 592 482 547 282Índice de Simpson 0.17 0.18 0.95 0.93Índice de Margalef 3.60 2.75 0.32 0.53Índice Shanon- Weaver 2.11 2.02 0.13 0.19Índice BMWP/Col 165 118 5 8

Coleoptera

Trichoptera

Diptera

4.1.2 Comportamiento general de los índices Los parámetros comunitarios de diversidad y riqueza, registran de manera frecuente sus máximos valores en épocas del año donde las condiciones climáticas son favorables para el establecimiento de la comunidad de macroinvertebrados, por lo general, en el periodo seco se espera encontrar altos


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valores de diversidad, relacionados directamente con un buen balance en las comunidades y de las condiciones del hábitat (Barbour. 1999). El índice de Margalef es independiente del tamaño de la muestra, y se basa en la riqueza numérica de especies con relación al número total de individuos. Este índice se incrementa al aumentar el área y esfuerzo de muestreo. Los valores varían entre la escala de 0 y 10 Reflejando esta buena condición de hábitats, y de las estaciones a manera general, se puede observar en la figura 3, el comportamiento de dicho índice. Hasta el momento el valor más alto lo arroja la E1 (3.60), directamente relacionado con la alta riqueza de taxones reportados, seguido de la E2 (2.75). Entre tanto los valores más bajos son los asignados a la Quebrada Manizales (estaciones E5 y E6), relacionado directamente con la poca riqueza numérica de taxones.

0.30

0.80

1.30

1.80

2.30

2.80

3.30

3.80

Valor índice de margalef

Índice de Margalef

Quebrada Guayabal

Quebrada Manizales

Antes de Obras Despues de Obras

Estaciones

Figura 3. Comportamiento del índice de Margalef en las estaciones muestreadas

Entre tanto el índice de Shannon-Weaver está basado en los tres componentes de la estructura de una comunidad: riqueza, uniformidad y abundancia. Este describe la respuesta de la comunidad a la calidad ambiental del sistema acuático, es por eso que algunos autores tienen sus propios rangos establecidos para definir el tipo de calidad o grado de contaminación que se presente. Los valores arrojados para el índice Shannon-Weaver, de acuerdo con los rangos establecidos, señalan que la estación E1 y E2, ambas de la quebrada Guayabal presentan una contaminación ligera, mientras que las estaciones E5 y E6 de la quebrada Manizales reflejan una condición de muy contaminada.


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La figura 4 presenta el comportamiento que obtuvo los valores del índice Shanno-Weaver en las estaciones. Hasta el momento se observa en las estaciones de la quebrada Manizales el valor más bajo, con relación a unos datos relativamente estables en las estaciones de la quebrada Guayabal. Dicho valor refleja la escasa riqueza de las taxas, y la proporcionalidad de las mismas, es por ello que el valor del índice de Simpson, deberá ser inversamente proporcional, manifestando así una dominancia en la familia Chironomidae.

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

Valor índice sh

anon

weaver

Índice de Shanon Weaver

Quebrada Guayabal

Quebrada Manizales


Estaciones Figura 4. Comportamiento del índice Shannon- Weaver en las estaciones muestreadas.

De manera general, se puede decir que los valores encontrados para el índice de diversidad de Shannon-Weaver en el cauce principal de las quebradas, corresponden a una comunidad medianamente diversa, representada en un total de 27 familias, pero evidenciando el deterioro biológico de la quebrada Manizales. La dominancia esta inversamente relacionada con la diversidad. Se espera que a mayor diversidad exista una menor dominancia, caso que podemos notar en la curva de Shannon-Weaver y de Simpson. La taxa más dominante y constante corresponde a la familia Chironomidae. Entre tanto las estaciones correspondientes a la quebrada Guayabal (E1 y E2), han arrojado los valores más bajos para el índice de Simpson demostrando así una mayor diversidad y una baja dominancia entre la familias; a diferencia de las estaciones de la quebrada Manizales (E5 y E6) en las que se hace notoria la dominancia de la familia Chironomidae; esta dominancia se debe al alto grado de tolerancia a la degradación del hábitat que presenta la familia y que además, sobre la quebrada se forman más zonas de remansos y conformaciones de piscinas no tan profundas, ideales para el establecimiento de la misma (figura 5).


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0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1.10Valor índice de simpson

Índice de Simpson

Quebrada Guayabal

Quebrada Manizales


Estaciones

Figura 5. Comportamiento del índice de Simpson en las estaciones muestreadas.

4.1.3 Evaluación de la Calidad Ecológica del Agua La utilización de índices bióticos, es uno de los más efectivos métodos para obtener información sobre la situación de calidad del agua de una cuenca hidrográfica en particular. Es por ello que el índice BMWP ha tenido una fuerte acogida en la evaluación de la calidad del agua, especialmente para sistemas lóticos, por su fácil aplicación y resultados que reflejan fielmente el estado ecológico del ecosistema. Este índice Biological Monitoring Working Party (BMWP), es un método simple de puntaje de tolerancia para algunas familias de macroinvertebrados bentónicos, requiriendo sólo datos cualitativos (presencia/ausencia). Al ser aplicado el índice BMWP/Col, las calidades ecológicas para las 4 estaciones analizadas hasta el momento fueron opuestas. Los resultados obtenidos de la aplicación de dicho índice se presentan en la figura 6. Allí se observa que las estaciones de al quebrada Guayabal (E1 y E2) presentan valores muy altos; 165 y 118 puntos respectivamente, mientras que los valores más bajos, de 5 y 8 puntos, los obtuvo la quebrada Manizales en sus estaciones E5 y E6, como era de esperarse por su alto grado de deterioro Las estaciones E1 y E2 tienen una calidad de agua buena, clase I, donde la condición va de aguas muy limpias a limpias. Entre tanto las estaciones E5 y E6 se encuentra definida como clase V, calidad de agua muy critica, de significado aguas contaminadas.


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27

0

20

40

60

80

100

120

140

160

E1 E2 E5 E6

Valor Índice BMWP/Co

l

Índice BMWP/Col

Estaciones

Figura 6. Valor del índice BMWP/Col para cada una de las estaciones muestreadas De acuerdo a los resultados obtenidos hasta el momento en los índices de diversidad, la evaluación de la calidad ecológica del agua y lo observado en campo; se puede establecer que el manejo y el aprovechamiento que la ILC hace sobre la quebrada Guayabal, no representan un impacto significativo sobre la comunidad bentónica de la misma; así mismo, que el deterioro ecológico de la quebrada Manizales se evidencia mucho antes de que la ILC realice sus vertimientos sobre está, pero sin desconocer que el aporte de materia contaminante es evidente.


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6. ANEXOS ANEXO 1. Formato de Campo

INFORMACIÓN GENERAL VEREDA: MUNICIPIO: FECHA: HORA: ESTACIÓN PROYECTO: LATITUD LONGITUD ALTITUD Responsable Registro llenado por:

TOPOGRAFIA PLANA ONDULADA QUEBRADA % PENDIENTE USO DEL SUELO ACTUAL TIPO DE SUELO: AGRICOLA: TIPO DE CULTIVO: GANADERO: VIVIENDA: VEGETACIÓN RIPARIA: COBERTURA DEL DOSEL: ESPECIES PREDOMINANTES: VEGETACIÓN ACUÁTICA: CARACTERISTICAS DEL CAUCE Sustrato Inorgánico Sustrato Orgánico %

DETRITUS MOPF

% de COMPOSICIÓN DE SUSTRATO Roca grande > 25cm Roca Pequeña (6 a 25cm) Grava (0.2 a 6cm) Gravilla Arena Limo CALIDAD DEL AGUA OLOR: COLOR: TIPO DE CORRIENTE PRESENTE: Corriente rápida % Turbulencias % Corriente lenta % Piscina % TURBIDEZ: Clara Lechosa

Levemente turbia Otro

Turbia

Temperatura OD pH Conductividad SUSTANCIAS EN LA SUPERFICIE: Basura____ Hojarasca____ Espuma ____ Otros_____ ASPECTOS BIOTICOS

ASPECTOS CLIMATICOS NUBOSIDAD: LLUVIA: DIA ANTERIOR___ HOY___ BRILLO SOLAR: Intenso___ Moderado___ Poco___


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TIPO DE HABITAT PARA MACROINVERTEBRADOS (el 5% de la superficie ocupada corresponde a un kicks)

% No. de Kicks

Sustratos duros Orilla con Vegetación Detritus vegetal Arena y sedimento fino Macrófitos sumergidos

TOTAL 100 20 Tipo de Red Usada: Colecta manual: PRESENCIA DE ALGAS: SI NO TIPO DE HABITAT PARA ICTIOFAUNA: Tipo de Red Usada: No. Lances ejecutados

microcuenca macroinvertebrados

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