Macroinvertebrados acuáticos como indicadores ecológicos de cambios en el uso del suelo en mallines del sudoeste de la provincia de Río Negro

• Autores: Macchi, Pablo Antonio
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Miserendino, María L.; Gómez, Nora
• Materia: Ciencias Naturales; macroinvertebrados; Río Negro (Argentina); Indicadores Ambientales; humedales; calidad de agua; Suelo; bioindicadores
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

Los mallines patagónicos (del mapuche malliñ) son áreas o bajos inundables que se localizan a lo largo del paisaje. Son típicos ecosistemas de humedales, cuya génesis se encuentra asociada a la presencia de agua cerca de la superficie del suelo, constituyendo formaciones netamente diferenciadas de las áreas circundantes, que albergan una rica y variada biodiversidad. La modificación del paisaje y el uso del suelo debidos a la ganadería, a la agricultura y al avance de la urbanización, han sido las principales causas de la pérdida de la diversidad biológica y de la degradación de los servicios ecosistémicos de los mallines. De esta forma, el objetivo del presente estudio fue determinar qué medidas o estimadores de la comunidad de macroinvertebrados resultan más apropiados para evaluar la degradación ambiental en los mallines patagónicos. Para ello, se seleccionaron 15 mallines en el sudoeste de la Provincia de Río Negro sujetos a diferentes usos del suelo. En el diseño se agruparon los mallines de acuerdo a diferentes categorías de uso (n=3), siendo el agrícola-ganadero y el urbano los de la biozona de bosque mixto y el agrícola-ganadero el asignado en la estepa patagónica, todos se contrastaron con sitios de referencia en su respectiva biozona (n=3). Los mallines fueron visitados en dos periodos, en aguas altas (septiembre 2012) y en aguas bajas (diciembre 2012). Se zonificó el área de cada uno de los mallines (central, intermedia y periférica) mediante el procesamiento digital de imágenes Landsat multiespectral ETM+ e imágenes de alta resolución espacial (Basemap, ArcGIS de 10.3). Asimismo, utilizando imágenes satelitales actuales (Google Earth 2012 y Basemap de ArcGIS 10.3), se cuantificó la transformación del suelo en la periferia de los cuerpos de agua o áreas inundadas de los mallines (áreas perimetrales a 100 y 500 metros), en las categorías: % Natural, % Cuerpos de agua, % Agrícola, % Urbano y % Suelo degradado. En terreno y previo al muestreo en cada sitio, se estimó de forma ocular el porcentaje de cobertura de biotopos, lo que se realizó a partir de una evaluación de la complejidad estructural de los hábitats disponibles para los macroinvertebrados acuáticos (vegetación compleja, vegetación simple, aguas someras sin vegetación y aguas profundas sin vegetación). En cada momento de muestreo se registraron in situ los principales parámetros fisicoquímicos del agua (profundidad, temperatura, pH, conductividad eléctrica y oxígeno disuelto) y en el laboratorio se determinaron los principales nutrientes (nitritos + nitratos, amonio, nitrógeno total, fósforo reactivo soluble y fósforo total), la alcalinidad y los sólidos suspendidos totales. Para la estimación de la densidad del fitoplancton, se determinó la concentración de clorofila a en la columna de agua. En la zona central de los mallines se realizó un inventario de macrófitas y se estimó el porcentaje de cobertura mediante el método fitosociológico relevé de Braun-Blanquet. En cada sitio se colectaron muestras de macroinvertebrados de columna de agua (n=3), utilizando redes de mano (D-frame de 250 μm) y de sedimentos (n=3) mediante un corer de 12 cm de diámetro, totalizando n=180 muestras. En laboratorio se realizó la separación de los organismos, los que se identificaron hasta el nivel taxonómico más bajo posible. Con los datos de las abundancias se calculó la riqueza taxonómica, la diversidad de Shannon-Wiener, la equitatividad de Pielou, la densidad y la biomasa de macroinvertebrados acuáticos. Se analizaron los grupos funcionales (desmenuzadores, raspadores, predadores, colectores recolectores, colectores filtradores y picadores herbívoros). Finalmente, se efectuó una evaluación y selección de métricas de macroinvertebrados en relación a su respuesta frente al disturbio asociado al uso del suelo. Con los datos ambientales de los mallines, según biozona, se realizó un análisis de componentes principales (ACP) para examinar la variación en las características físicas y químicas de los sitios de estudio debidos a los usos del suelo. Para evaluar si existieron diferencias entre las características ambientales de los mallines, según biozonas y según usos del suelo, se realizaron análisis no paramétricos (ANOVA Kruskal Wallis y Mann Whitney U Test). Además, para examinar la relación entre las asociaciones de invertebrados acuáticos o métricos seleccionados y las variables ambientales, se efectuaron análisis de correspondencias canónicas (ACC) o análisis de redundancias (RDA). Los resultados del estudio demostraron que los mallines de la Provincia de Río Negro albergan una diversa y abundante biota acuática. Se reconocieron 76 taxa de macrófitas, distribuidas en 22 familias. A escala de paisaje, la mayor diversidad de macrófitas se registró en los mallines de bosque, sin embargo agrupados por uso de suelo, los sitios agrícolas y urbanos presentaron los valores más bajos de riqueza taxonómica y cobertura de nativas, con reducción o ausencia de plantas subemergentes (principalmente Myriophyllum quitense y Potamogeton linguatus). La comunidad de macroinvertebrados presentó una alta riqueza taxonómica con 145 taxa identificados, distribuidos en 5 Phyla y 65 familias. Dentro de ellos, Chironomidae (Diptera) y Dytiscidae (Coleoptera), en ese orden, constituyeron los taxa más ricos y frecuentes. Al comparar los ensambles de macroinvertebrados acuáticos de la columna de agua respecto de aquellos de los sedimentos, fue notoria la diferencia entre ambas comunidades, hallándose en columna 145 taxa, y en sedimentos una comunidad notablemente pobre totalizando sólo 29 taxa. En términos de densidad y biomasa bentónica, se destacó Oligochaeta principalmente por la presencia de Lumbriculus variegatus y Limnodrilus hoffmeisteri. A escala de paisaje, la riqueza taxonómica más alta fue documentada en los mallines de bosque mixto, los que congregaron casi el 93 % de los taxa descriptos. La valoración de los atributos estructurales por uso de suelo, mostró ensambles de macroinvertebrados más pobres o simplificados en los sitios disturbados respecto de aquellos de referencia en ambas biozonas. La calidad del agua reflejó un patrón natural de aumento de pH y salinidad en consonancia con el gradiente de precipitaciones oeste-este, no obstante se evidenció un destacado aumento significativo en aquellos mallines con mayor disturbio antrópico, debido a la ganadería o a la urbanización. Asimismo, los valores de nutrientes fueron más altos en los mallines impactados, los que presentaron mayor biomasa del fitoplancton y síntomas evidentes de eutrofización. La alteración antrópica de los mallines fue evidenciada por ocho métricas comunitarias las que fueron validadas por una secuencia de selección, éstas respondieron de igual manera en cada biozona, independientemente de sus características particulares debidas al clima y a la geomorfología. Las métricas de riqueza resultaron ser las más sensibles frente al disturbio y entre ellas se destacaron, por responder de acuerdo a lo esperado en términos de correlaciones significativas con los parámetros ambientales: la riqueza taxonómica, el “n° de taxa de insectos”, el “n° de taxa OCD (Odonata- Coleoptera- Diptera)” y el “n° de taxa de quironómidos”. Entre las métricas de composición y abundancia, el “% OCD, el “% de dípteros” y el “% de quironómidos”, también mostraron una respuesta esperada a lo largo del gradiente de disturbio. De esta forma, los valores de estas métricas declinan en mallines, que debido a los usos del suelo, presentaron una mayor degradación de la calidad del agua (aumento de pH, conductividad eléctrica y fósforo reactivo soluble), una fuerte reducción de la complejidad estructural del hábitat (% de vegetación compleja), dada fundamentalmente por la riqueza y diversidad de macrófitas y, una mayor cobertura de suelo degradado (áreas perimetrales a 100 metros). Sólo la métrica de composición el “% de crustáceos”, evidenció una respuesta positiva conforme aumentó el grado de disturbio. El presente trabajo destaca la vulnerabilidad de los mallines frente a los disturbios antrópicos debidos a los diferentes usos del suelo y el rol de las comunidades de macroinvertebrados como potenciales bioindicadores. La diferente respuesta entre dípteros, particularmente quironómidos, y crustáceos, indica que estos grupos serían apropiados como indicadores de disturbio y podrán ser usados en el diseño de planes de vigilancia y monitoreo ambiental, contribuyendo a una mejor gestión y conservación de los mallines patagónicos.
Doctor en Ciencias Naturales
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Naturales y Museo