ESTUDIO DE DINAMICA ECOLOGICA EN COMUNIDADES DE INSECTOS BENTICOS DEL RIO LAS CEIBAS

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MARIO SANCHEZ

Profesor titular Facultad de Ingeniería

INTRODUCCION:^

H anaüás de lu comunidades dr ¡nvcrtebradoi •cvaUcos de coirltnib. con el correspondiente registro rt* la* factores abióUcoe que te maní'ies-Un c rilas, lu coral .tu ido la buc para la interpretación de la estructura y función del rcacia-ir m a dr lo$ rio*; el cual adquiere gran Importancia para la producción y *1 bienestar humano, especialmente en zonas montañosas de Colombia como la cuenca dei alto mafdalena. Los conjuntas biológicas de ríos andinos, corutOlida» mayoritariamente por larvas u otras formas juveniles de los intactos. presentan rasgas ecológicas consecuente! con Im condiciones del habitat de 1» corrientes, y conforman una diversificada trama de interreladones que contribuye a la estabilidad del ecosistema.

El presente trabajo partió de la conadtraci'io sobre la Importancia de este secnviito del eco sbtcma, dmgnando como una taxocenosis de kiKctoa henticos. pan obtener y analizar datas fisico-quintcos y biológicos cuya vallar. puede extenderse a La comunidad botica del rio (Margalef, 1080).

Esta taxocenosls se halla integrada a leí cambiantes condiciones del habitat Iótico, que manifiestan relaciones asimétricas entre tramos del cauce, influencias del drenaje y arn tre de materiales en la cuenca, y la acción del flujo de agua en aoreciables pendientes, iunto con los cambios climáticos que caracterizan a las vertientes and. tas. Los gradientes físico-qu.-mlcos y los efectos geomorfoiogcos tm relacionan con el criterio de arden de las corrientes (Hynes, 1970), que permite analizar la composición y dinamica de la comunidad a lo largo del río. Este continuo de factores ambientales y de actividades biológicas en el cuno de los ríos, se ha iniegraoo en un modelo del ecosistema de

corrientes, designado como el concepto del “rim-continuuni" (Vannote y otros, 1980; figura 1); que incluye consideraciones sobre el e<yuflibrto alcanzado por las ríos en la con verdón de energía cinética aportada par el fluio del agua. Y desde el punto de vista ecológico, este enfoque analiza los cambios en la estructura de la comunidad aguas abajo, las variaciones en parámetros como la diversidad, la utilización de los aportes de materia orgánica en el cauce y la pr> dominancia de formas de vida o categorías funcionales de los orgai, tamos (Mi ns hall y otros, 1983).

Las caractertticas de la comunidad se relacionan de esta manera, con las condiciones ambientales y de aporte de materiales a lo largo del cauce; y su dinámica se basa en las transformación»* que realizan los orj^nlsmoa sobra las fuentes de alimento, que incluyen la materia orgánica arraitnda y ta que se produce en el agua. En tales transformaciones actúan tipos ecológicos de organismos, que son Identificados como categorías funcionales alimenticias trituradores, que disgregan las partícutas grandes y las convierten en finas en asociación con el metabolismo de bacterias y hongoa, recolectores cuyos hábitos les permiten acumular depósitos de partículas en sus redes o refugios; filtradores que retienen del agua las partículas más Anas con estructuras especializadas; raspadores que recogen la materia adherida a rocas y capturan células de algas y otros productores; y depredadores que completan 1a transformación engullendo porciones u organismos enteros. (Cummnis. 1973, 1974; Anderson y Sedell, 1979).

A partir de esta concepción sobre la estructura y función del ecosistema del río, loe propósitos básicos del trabajo se orientan a determinar la composición de la taxocenosis de insectos bénticoe en diez estaciones ubicadas a lo largo del cauce, con el fin de establecer las relaciones entre las categorías funcionales predominantes; lo cual se complementó con el registro de loa parámetros físico-qu ¡micos determinantes en el habitat de la corriente; y con la evaluación de la calidad sanitaria del agua mediante el análisis de la concentración de bacterias conformes. Los datos obtenidos permiten confrontar las características del modelo de estructura y fundón del ecosistema, en aspectos como la variación del índice de diversidad y la abundancia relativa de grupos de Insectos. Además, resultan notorios el efecto de la contaminación orgánica y otras consecuencias de las acciones humanas en la cuenca, que afectan las condiciones dei hábitat y el desarrollo de la comunidad, como se ha venida evidenciando en otros nos colombianos (Pérez y Roldán, 1978; Mathías y Moreno, 1983). Por último, la información obtenida en el río Las Ceibas contribuye al conocimiento de la fauna acuática de las corrientes andinas, la cual ha sido poco estudiada como ocurre con la generalidad de estos organismos en la reglón neotroplcal (Hurlbert, 1981).

AREA DE TRABAJO

Las características geográficas y otros aspectos descriptivos de la cuenca del río Las Ceibas, han sido analizadas en el diagnóstico de la cuenca elaborado por la Universidad Surco-lora biana (CIDEC, 1985), que utiliza información cartográfica y registros climatológicos de la ^ zona (INDERENA— IGAC, 1980; HIMAT, 1985)

Esta cuenca comprende 28.165 hectáreas en sentido este — oeste, ubicadas desde la cima de la cordillera oriental hasta el río Magdalena, en el que desemboca el de Las Ceibas en el casco urbano de Nelva (Flg. 2)l Su relieve muestra una limitada zona de. valle (23%), pero la mayor parte se halla en zona montañosa con colinas profundamente escarpadas. El clima presenta la variedad de las vertientes andinas y en la zona plana se registra temperatura media de 27.4 C y precipitación de 1250 mm anuales, mientras en las zonas más altas la temperatura es inferior a 16 C y las lluvias anuales exceden * los 2.000 mm. Las fuertes pendientes originan cauces torrenciales en más de 20 afluentes, que vierten sus aguas a la corriente del río Las Ceibas, el cual alcanza un promedio superior a 5m³seg en la zona baja. La variedad climática se manifiesta en divenas zonas de vida, pero la cobertura vegetal se halla fuertemente restringida por la intervención humana. La agricultura se limita a cultivos de subsistencia, principalmente en la zona alta, mientras la ganadería extensiva representa el mayor porcentaje de uso del suelo. Las condiciones topográficas y las prácticas agrícolas y de manejo de pastos estimulan procesos erosivas que se manifiestan en ¿ el arrastre de materiales y la carga de sedimentos en la corriente.

/ MATERIALES Y METODOS

La organización del trabajo se basó en la realización de muestreos físico-químicos y biológicos en diez estaciones ubicadas a lo largo de la corriente, desde el área de las cabeceras, a más de 2.200 m. sobre el nivel del mar hasta la zona urbana de Neiva a 450 m. de altitud; con ellas buscó el cubrimiento de las variaciones climáticas y geomortológicas en la cuenca, lo mismo que de las incidencias de los asentamientos 40 humanos en sus riberas.

Los muestren* biológicos se efectuaron por medio del muestreador surber integrando sub-muestras en cada estación, separando los organismos con tamices sobre bandejas y Ajándolos en alcohol de 70%.

Se tomaron muestras en frascos Winker para determinación de oxígeno disuelto y BDOs y muestras de 1 litro para análisis de laboratorio por medio de métodos establecidos por AP.H.A. (1971), utilizando un espectrofotóme- _m tro SPEKOL Standar; y finalmente se tomaron

muestras de 100 mi para el cultivo y determinación de coliformes, que fue ejecutado por la sección de bacteriología de la USCO.

El análisis del laboratorio requirió de la identificación taxonómica a nivel de género de los insectos recolectados y el análisis de sus rasgos morfológicos. Para esta labor se utilizaron claves tradicionales como las de Edmondson (1959) y Merritt y Cummins (1978), complementados con reportes de insectos acuáticos en Colombia (Correa, 1981; Alvarez y Roldán, 1982; Roldan, 1980; Bedoya y Roldán, 1984), y ta asesoría obtenida en el laboratorio de Limnología de la Uni versidad de Antioquia.

Los datos taxonómicos y poblacionales se analizaron en cuanto a los grupas funcionales en que pueden ubicarse los generes y las familias identificados, determinando el índice de diversidad de Shannon - Weaver, la biomasa y la correlación estadística entre la población de las categorías alimenticias y los principales parámetros físico-químicos.

RESULTADOS Y DISCUSION ^

Las resultados físico - químicos obtenidos (tabla 1) corresponden principalmente a los gradientes climáticos y al efecto de las presiones humanas en la cuenca. Los valores de temperatura, PH y dureza del agua presentan un aumento continuo aguas abajo que se relaciona con el descenso en la altura sobre el nivel del mar, pero que también corresponde a una mayor intervención humana. El color aparente y los sólidos suspendidos y disueltoG en el agua, reflejan las influencias de la cobertura de las pendientes de la cuenca, así como los fenómenos erosivos y de descarga de materiales que se acentúan por la proximidad de núcleos humanos.

La contaminación orgánica se puede apreciar en los valores de oxígeno disuelto y demanda bioquímica de oxígeno, que presentan variaciones debidas a los cambios climáticos y a los aportes de materiales en diversas zonas de la cuenca. Las zonas alta y media tienen niveles relativamente altos de oxígeno, mientras en la zona baja el descenso es leve antes del área urbana, pero se acentúa explicablemente en ésta. En la DBOs, es notorio el incremento en áreas afectadas por viviendas y actividades humanas, aue repercuten «n ia zona alta sobre caudales reducidos y se hacen evidentes en el área urbana. Este hecho confirma cierta simiiaridad en aspectos físico-químicos entre las zonas de las cabeceras y la desembocadura del río, reflejando preocupantes impactos ambientales, aunque de diverso origen, sobre la corriente.

Los resultados del análisis bacteriológico ratifican la contaminación orgánica y fecal en todo el trayecto del río, la cual se incrementa considerablemente en la zona urbana, por los residuos de viviendas carentes de servicios. Estos registros (tabla 2) plantean implicaciones de insalubridad para la población, las cuales alcanzan mayor dimensión en las inmediaciones de Neiva, en donde se obtuvieron los máximos valores indicativos de la contaminación.

En cuanto a los resultados biológicos,se obtuvieron datos interesantes desde el punto de vista taxonómico y el de la dinámica del ecosistema. Fue posible la identificación de 27 géneros confirmados de insectos, junto con otros 12 tipos de loe que se estableció únicamente la familia, lo cual corresponde al conocimiento actual de los insectos acuáticos en Colombia. Estos organismos corresponden a los órdenes citados como los característicos en las corrientes de fondo rocoso (Hynes, 1970), y sus poblaciones permiten la descripción de la taxocenosis y algunas de sus relaciones estructurales y funcionales. En ellos se observa la predominancia de los géneros de Ephemeroptera, Trichoptera y Díptera, siendo más numerosos ios primeros en la zona alta mientras los últimos se vuelven predominantes en la zona baja (tabia 3).

Las características ecológicas obtenidas en el análisis de los datos permiten la confirmación del modelo utilizado. El índice de diversidad muestra el incremento en el sentido de la corriente, pero se ve disminuido por los efectos de la contaminación, con procesos de recuperación en la zona media y la fuerte restricción ocasionada en el área urbana. La biomasa corresponde a la abundancia poblacíonal, el desarrollo corporal y la elaboración de casas y refugios de algunos grupee.

Por último, las categorías funcionales muestran el incremento relativo aguas abajo de organismos raspadores (consumidores primarios), los que revelan la presencia de algas y otros productores, o sea un aumento gradual de la autotrofía en el rio; y la sustitución de la importancia de organismos que dependen metabóllcamente de fragmentos en el sustrato (recolectores), por aquellos cuya fuente alimenticia principal es aportada por la columna de agua (filtradores); lo cual corresponde a! desarrollo geomorfológico y a los aportes de materiales en la cuenca del río Las Ceibas (tabla 4).

Loe resultados y análisis obtenidos en el trabajo permiten destacar la importancia de los grupos predominantes de insectos, que constituyen el elemento biológico de mayar actividad en la corriente. Sus relaciones ecológicas contribuyen significativamente al equilibrio del ecosistema: y permiten interpretar el continuo de comunidades del río, cuya diversificada composición se manifiesta en las actividades de transformación de la materia orgánica, reflejadas en formas de vida que se designan como categorías funcionales alimenticias.

Los parámetros físico-químicos de ia corriente se relacionan con gradientes ambientales de tipo climático y geomorfológico. Pero varias de sus modificaciones, y loe datos bacteriológicos, señalan un estado de contaminación en varias zonas del río Las Ceibas, de mayor gravedad en el área urbana, que determina erectos preocupantes para el equilibrio ecológico de la cuenca en el ñituro Inmediato.

Las reflexiones que se desprenden de estos resultados confluyen, en mi opinión, en la importancia de la protección integrada de las cuencas hidrográficas. En el Huila, y en general en las vertientes andinas, el aporte de loa ríos para el bienestar humano resulta irremplazable. Por ello, la conservación de ias condiciones que permiten el establecimiento de la dinámica ecológica en sistemas naturales como el río Las Ceibas exige profundizar en su conocimiento e insistir en la formulación de planes y políticas de desarrollo social, que incorporen las variables necesarias para la protección de estas complejas y valiosas unidades ambientales.

AGRADECIMIENTOS

A los doctores Ewald Rossler — Universidad de Los Andes, y Gabriel Roldán Universidad de Antioqula, por su asesoría metodológica y taxonómica.

Al Centro de Investigaciones —CIDEC— Universidad Surcolombiana, por el apoyo para la ejecución del trabajo.

A la bacterióloga Martha Ramírez P., quien efectuó los análisis bacteriológcoa, y a los estudiantes de Ingeniería Agrícola Rafael Valenzuela, Li bardo Gómez, Liliana Tirado y Nicolás Morales quienes colaboraron como auxiliares de campo y laboratorio.

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TABLA No. 4 DISTRIBUCION DE LA ABUNDANCIA DE INSECTOS SEGUN CATEGORIAS FUNCIONALES

EN LAS DIEZ ESTACIONES