Programa de formación de grado




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Indicadores Biológicos

Tomado de Internet:(http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/Bioindic.htm)

Los indicadores biológicos son atributos de los sistemas biológicos que se emplean para descifrar factores de su ambiente. Inicialmente, se utilizaron especies o asociaciones de éstas como indicadores y, posteriormente, comenzaron a emplearse también atributos correspondientes a otros niveles de organización del ecosistema, como poblaciones, comunidades, etc., lo que resultó particularmente útil en estudios de contaminación.
Las especies indicadoras son aquellos organismos (o restos de los mismos) que ayudan a descifrar cualquier fenómeno o acontecimiento actual (o pasado) relacionado con el estudio de un ambiente. Las especies tienen requerimientos físicos, químicos, de estructura del hábitat y de relaciones con otras especies. A cada especie o población le corresponden determinados límites de estas condiciones ambientales entre las cuales los organismos pueden sobrevivir (límites máximos), crecer (intermedios) y reproducirse (límites más estrechos). En general, cuando más estenoica sea la especie en cuestión, es decir, cuando más estrechos sean sus límites de tolerancia, mayor será su utilidad como indicador ecológico. Las especies bioindicadoras deben ser, en general, abundantes, muy sensibles al medio de vida, fáciles y rápidas de identificar, bien estudiadas en su ecología y ciclo biológico, y con poca movilidad.
A principios de siglo se propuso la utilización de listas de organismos como indicadores de características del agua en relación con la mayor o menor cantidad de materia orgánica. La idea de usar como indicadores a las especies se generalizó, aplicándose a la vegetación terrestre y al plancton marino. En determinadas zonas las plantas se usaron ampliamente como indicadores de las condiciones de agua y suelo; algunas plantas, de la presencia de uranio, etc. Distintos organismos planctónicos se utilizan como indicadores de eutroficación.
En oceanografía los bioindicadores se utilizan en estudios de hidrología, geología, transporte de sedimentos, cambios de nivel oceánico, o presencia de peces de valor económico, por ejemplo. Los indicadores hidrológicos son organismos mediante los cuales se pueden diferenciar las distintas masas de agua de mar (masas que difieren en sus características físicas, químicas, de flora y fauna, y que se caracterizan, en general, por su temperatura y salinidad) y determinar sus movimientos. Los organismos pueden ser usados como sensores de una masa de agua, requiriéndose que sean fuertemente estenoicos para que no sobrevivan a condiciones diferentes a las de la masa de agua que caracterizan, o bien como trazadores de una corriente, si son más o menos resistentes a los cambios ambientales y sobreviven en condiciones diferentes, indicando la extensión de una corriente que puede atravesar varias masas de agua. Estos métodos biológicos son más útiles que las determinaciones físicas o químicas especialmente en las zonas marginales, de cambio, y, además, informan sobre el grado de mezcla de dos tipos de agua en las zonas intermedias.
La utilización de organismos vivos como indicadores de contaminación es una técnica bien reconocida. La composición de una comunidad de organismos refleja la integración de las características del ambiente sobre cierto tiempo, y por eso revela factores que operan de vez en cuando y pueden no registrarse en uno o varios análisis repetidos. La presencia de ciertas especies es una indicación relativamente fidedigna de que durante su ciclo de vida la polución no excedió un umbral.
Muchos organismos, sumamente sensibles a su ambiente, cambian aspectos de su forma, desaparecen o, por el contrario, prosperan cuando su medio se contamina. Cada etapa de autodepuración en un río que sufrió una descarga de materia orgánica se caracteriza por la presencia de determinados indicadores. Según su sensitividad a la polución orgánica se clasificaron especies como intolerantes, facultativas, o tolerantes.
Los indicadores de contaminación por deshechos industriales generalmente son resistentes a la falta total o parcial de oxígeno, la baja intensidad de luz, etc. Los monitoreos biológicos son muy útiles, ya que, por ej., la acumulación de metales pesados en organismos acuáticos puede ser 10 millones de veces mayor a la del ambiente donde viven.
El uso de organismos indicadores de contaminación requiere conocer las tolerancias ecológicas y los requerimientos de las especies, así como sus adaptaciones para resistir contaminantes agudos y crónicos. Las investigaciones sobre organismos indicadores de polución comprenden el estudio autoecológico, en el laboratorio, para establecer los límites de tolerancia de una especie a una sustancia o a una mezcla de ellas mediante ensayos de toxicidad; y el sinecológico, que se basa en la observación y análisis de las características ambientales de los sitios en los cuales se detectan con más frecuencia poblaciones de organismos de cierta especie. Algas, bacterias, protozoos, macroinvertebrados y peces son los más usados como indicadores de contaminación acuática.
La mayoría de los estudios estiman características estructurales a diferentes niveles de organización, como cambios en la estructura celular, o en la diversidad de especies, pero, más recientemente, se han incluido características funcionales, como producción y respiración.
Los resultados del estudio de las especies indicadoras de niveles de calidad de agua son más inmediatos, pero requieren un profundo conocimiento para identificar los organismos y sólo son adecuados para las condiciones ecológicas y características regionales; mientras que los resultados numéricos de los estudios de estructura de comunidades, si bien requieren su interpretación ecológica, demandando más tiempo, son independientes de las características geográficas regionales y tienen aplicabilidad aún con informaciones sistemáticas y ecológicas deficientes. En las evaluaciones de riesgo ecológico se ha propuesto el uso de indicadores de conformidad, de diagnóstico, y tempranos de daño.
Actividad 2.

a.- Después de la lectura:

  • Has un resumen final de lo que has leído.

  • En un grupo de discusión menciona la utilidad que tendrá la información leída.

b.- Elabora una representación mental (mapas mentales o conceptuales, esquemas entre otros)





TEMA I

GENERALIDADES SOBRE LOS INDICADORES BIOLÓGICOS

CONTENIDO A TRATAR:

Criterios para considerar un organismo como un indicador biológico. Utilidad de los indicadores biológicos.


ACTIVIDADES PARA EL APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN:

  • Lectura y subrayado de ideas principales y secundarias de material.

  • Significación del tema discutido

  • Construcción de conceptos

  • Elaboración de un ensayo


Criterios que deben cumplir los bioindicadores
Las especies bioindicadoras, en sentido amplio, deben cumplir los siguientes requisi­tos o, al menos, debieran cumplirlos, sobre todo aquellos que son detectores, explota-dores o acumuladores:


  • Dar respuestas de interés para el ecosistema que se esté estudiando y que éstas sean relativamente fáciles de observar y/o medir.

  • Tener límites de tolerancia estrechos respecto a variables ambientales, es decir, ser estenoicos y no eurioicos.

  • Dar respuestas distintas ante estímulos diferentes.

  • Sólo deben tener como fuente de lo que se desea estudiar, aquello que proce­da del foco de perturbación.

  • Deberían ser sedentarios o tener una capacidad de dispersión limitada.

  • Ser fáciles de muestrear. En este aspecto, si las especies son raras no son fáciles de muestrear, por tanto, ser común sería una ventaja. Por otra parte, deben estar presentes en una cantidad suficiente como para no alterar ni destruir la población en el caso de que se tengan que hacer muestreos suce­sivos.

  • Deben ser resistentes a la acumulación de contaminantes (especialmente si se trata de bioindicadores acumuladores), permaneciendo vivos para poder observar sus respuestas, a menos que la mortalidad sea una de las variables a estudiar.

  • Sería preferible que fueran organismos de larga vida para poder muestrear diferentes grupos de edades, o el bioindicador ha de tener un tiempo de vida lo suficientemente largo como para que las respuestas se puedan manifestar.


Aunque se haya dicho que los mejores bioindicadores son las especies estenoicas, pues sus relaciones son más sensibles, hay casos en que especies eurínicas pueden también ser buenas bioindicadoras, precisamente por ser muy comunes y abundantes en zonas amplias, y así al faltar en algunos lugares concretos puede indicar algu­nos impactos ambientales. Por ejemplo, en Suiza se vio que un briofito muy común y abundante que vivía en toda la nación, (pues existen datos bibliográficos de su pre­sencia desde el siglo pasado), desde cierto año no se había vuelto a, encontrar de nuevo en varias zonas, que casualmente coincidían con lugares de gran afluencia turística.
Ventajas de los bioindicadores
Una de las primeras pegas que se puede poner al uso de seres vivos como indicadores de las condiciones del medio en que viven suele ser que si lo que se quiere es, por ejemplo, saber si en un lugar hay contaminación atmosférica por metales pesados, ¿por qué no hacer simplemente un análisis del aire? o, en general, ¿por qué no hacer análisis físico-químicos ya que son limpios, no requieren conocimientos taxonómi­cos y dan valores de todo rápidamente? La respuesta es que, efectivamente, se podrían hacer todos esos análisis, pero los bioindicadores siempre tendrían ventajas frente a la simple indicación físico-química; así, cabe resaltar que:



  • Reflejan el complejo efecto de todos los factores ambientales en dicho medio. Evitan la tarea de hacer medidas físicas o análisis químicos que, a menudo, requieren tiempo, técnicas, aparatos y personal cualificado que no suelen estar disponibles por no poderse trasladar al lugar que se quiere estudiar.

  • Ayudan a visualizar la velocidad y la dirección de los cambios ambientales. Muestran los efectos sobre los seres vivos y su potencial peligrosidad. Localizan las zonas de los ecosistemas donde las materias tóxicas y conta­minantes se acumulan.


Los bioindicadores dan una imagen bastante exacta de la extensión de la contaminación que está alcanzando a los seres vivos de un área y de sus efectos. Proporcionan una medida de la intensidad del impacto ambiental y de su peligro potencial para otros organismos vivos como, por ejemplo, el hombre.

LOS PECES COMO INDICADORES BIOLÓGICOS: APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE INTEGRIDAD BIÓTICA EN AMBIENTES ACUÁTICOS DE LOS LLANOS OCCIDENTALES DE VENEZUELA

Douglas Rodriguez-Olarte' y Donald C. Taphom2

ELLEZ. Postgrado en Recursos Naturales Renovables. Mención Manejo de auna Silvestre y Acuática. Guanare, Portuguesa .

ELLEZ. Museo de Ciencias Naturales. Vice-Rectorado de Producción Agricola. uanare, Portuguesa, Venezuela 3310.

RESUMEN

Se modificó y utilizó el Índice de Integridad Biótica, IBI (Karr et al., 1986), en los caños del piedemonte en el Estado Portuguesa, para determinar la factibilidad en Venezuela como método de evaluación y monitoreo en ambientes acuáticos de la región. El IBI aportó amplia información sobre la integridad biótica en los ambientes estudiados. La correlación de valores artificiales asignados a apreciaciones visuales sobre el ambiente acuático y su entorno, con los valores obtenidos por el IBI demostró una marcada similitud. Las limitantes en la aplicación del IBI en los llanos occidentales radican en: una enorme riqueza de especies, omnivoría como nivel trófico dominante en las comunidades de peces, variabilidad natural en los patrones de su distribución espacial, abundancia y grado de tolerancia de los mismos, difícil ejecución de muestreos por la complicada estructura de los hábitat, deficientes registros de pesca (científica y comercial), la variabilidad en el modelado hidrográfico y el clima. Se recomienda la estandarización de los muestreos como para aplicar evaluaciones periódicas de ambientes acuáticos y la determinación condiciones físico-bióticas del cuerpo de agua y su entorno como medio de sustentación para la interpretación del Índice de Integridad Biótica.

Palabras clave: IBI, peces, comunidades tropicales, gremios tróficos, ríos.

INTRODUCCION

Muchos de nuestros ríos son objeto de alteraciones que van desde la construcción de represas hasta el vertido de biocidas, incluyendo la sobrepesca y la canalización, que han afectado a muchas especies de peces de importancia comercial (Fernández y Taphom, 1984). La notable disminución de las cosechas pesqueras y el aumento de la sedimentación, son prueba del grado de afectación del hombre sobre muchos ambientes acuáticos del país (Chapman, 1980). La evaluación de estos cuerpos de agua generalmente se basa en la medición de factores físico-químicos y, como regla general, se asume en función de los mismos la calidad de la misma para uso humano y no la integridad biológica del ecosistema, que viene a ser el factor delimitante ante el cual se desarrollan variadas e intensas actividades humanas. Igualmente, los estudios biológicos solo arrojan resultados parciales, no pudiendo ser subsecuentemente aplicados, ya sea por los costos de operatividad o herramientas de estudio para el seguimiento de la integridad biológica.
En sentido estricto, las comunidades reflejan la ocurrencia y combinación de factores ecológicos, puesto que los organismos son sensibles a los cambios y arreglos de estos (Kan et al, 1986); por esto, diversos grupos de animales se emplean como indicadores de la integridad ambiental. Sin embargo, muchos no son aptos para este fin, existiendo limitaciones en el conocimiento de su taxonomía o ciclos de vida, entre otros aspectos (Kan, 1981). Los peces, como organismos indicadores, poseen muchas ventajas: información amplia sobre su historia taxonómica y biológica. Las comunidades de peces contienen especies ubicadas en diferentes niveles tróficos; se presentan en muy variados ambientes y bajo diferentes condiciones de intervención humana. En este trabajo se aplica, mediante previas modificaciones, el Índice de Integridad Biótica en los caños del piedemonte del estado Portuguesa, con la finalidad de determinar su potencialidad como método de uso estándar en el análisis y monitoreo de los ambientes acuáticos de la región.

ANTECEDENTES

En el país no se citan trabajos que apliquen el Índice de Integridad Biótica (IBI). Sin embargo, varios autores relacionan la calidad del hábitat con su ictiofauna ocurrente. Machado-Allison (1987), en el estudio sobre la historia natural y la ecología de los peces del llano venezolano, relacionó los aspectos tróficos y reproductivos de los peces con las características ambientales de la región, así como también la gran relación existente entre heterogeneidad espacial y el nivel de adaptación de los peces a la misma. La riqueza y diversidad ícticas en los ríos Caris y Pao del Estado Anzoátegui, fueron determinadas por Bruit et al (1985); estos autores compararon las especies de peces según los hábitat presentes _en cada cuerpo de agua para esa región del país. Andrade y Moscó (1985) analizaron el grado de afectación humana sobre los ambientes acuáticos de la cuenca del Lago de Maracaibo, en función de la pasada y actual distribución de especies en la misma, encontrando que ciertas especies ya no se ocurren en varios lugares de esa provincia zoogeográfica, debido posiblemente a la contaminación de sus ambientes acuáticos.
La utilización de índices de diversidad biológica ha sido empleada como una aproximación a la integridad biótica. Por ejemplo, Taphom y Garcia (1991) aplicaron el índice de diversidad de Simpson en diferentes ambientes del Río Claro, Estado Bolívar, utilizando la diversidad específica como patrón válido de comparación en función de la integridad biológica. Sin embargo, Fausch et al, (1990) analizaron a las comunidades de peces como indicadoras de la degradación ambiental, comparando las ventajas y desventajas entre métodos cualitativos y cuantitativos de evaluación. Estos autores advierten que los índices clásicos de diversidad y uniformidad no son aceptados por la mayoría de los investigadores, desde hace unos veinte años, aún cuando la factibilidad de su uso radica en la posibilidad de comparar sus resultados con otras medidas de integridad biótica. Al contrario, el índice de Integridad Biótica y el análisis multivariado ofrecen resultados más sustanciales en investigaciones de este tipo.
El IBI fue propuesto y desarrollado por James Karr, como medio para evaluar la degradación en ambientes acuáticos del oeste medio de los Estados Unidos de Norteamérica. El mismo se basa en el arreglo de atributos ecológicos de las comunidades ícticas: riqueza de especies, taxones indicadores (grados de tolerancia), niveles tróficos, abundancia de peces e incidencias de hibridización, enfermedades y anomalías. El IBI integra los niveles de organización de comunidad, población y, organismos para evaluar la integridad biótica (Fausch et al, 1990) mediante la comparación de los atributos ecológicos presentes en dos o más ríos de una provincia zoogeográfica común y con características físicas similares.

AREA DE ESTUDIO

El área de estudio se ubicó en las estribaciones balas de la zona de transición de piedemonte andino con los llanos, en el distrito Guanare del estado Portuguesa (figura I). Rengel et al, (1983) citan una precipitación promedio anual de 1544,3 mm. ( presencia de dos períodos climáticos definidos: sequía y lluvias) con una temperatura promedio de 26,7 C°, y altitud de 163 msnm (estación Guanare-Aeropuerto). El área presenta un uso intensivo de sus hábitats por diversos sistemas de producción. La intervención humana se caracteriza principalmente por el vertido de efluentes residuales domésticos sin tratamientos depurativos previos (Guanare y pequeños poblados), agrícolas e industriales sobre varios cuerpos de agua del área: por la deforestación y la pesca indiscriminada. Esto ha afectado profundamente la integridad biológica en los ecosistemas terrestres y acuáticos de la región.
Los ambientes acuáticos escogidos fueron (tabla 1): Quebrada Los Manires, un curso de agua de muy bajo caudal que nace a unos 4 km. del poblado de Tierra Buena (estación A: 9° 13' 50" N.; 69° II' 15" O.) siendo el ambiente menos intervenido del conjunto; Callo Maraca (estación F: 9° 13' 50" N.; 69° 28' 45" O.), se origina por la confluencia de cañitos de régimen intermitente y atraviesa zonas muy intervenidas. El caño Igües se forma a partir de la unión de las quebradas Las Flores-Igüesito (estaciones B y C: 8° 59' 50" N.; 69° 42' 50" . y 8° 58' 49" N.; 69° 42' 05" O.) y la quebrada Mederos; este ambiente resulta ser el más afectado, ya que en el mismo caen las aguas servidas de la ciudad de Guanare y del pueblo de Papelón (estación E: 8° 57' 15" N.; 69° 30' 00" O.), además de recibir descargas de biocidas de las fincas ubicadas en su trayecto (estación D: Finca los Geyes. 8° 57' l0" N.; 69° 57' 30" O.).

METODOLOGIA

En tres caños con diferentes condiciones de intervención humana, desde características prístinas hasta la existencia de cloacas, se ubicaron seis estaciones de muestreo (figura 1), seleccionándose cuatro en el caño Igües (una antes del ingreso de las descargas cloacales de la ciudad de Guanare al mismo y tres aguas abajo de estas). Para cada uno de los ambientes restantes (quebrada Los Manires y Caño Maraca) se escogió una estación de muestreo equiparable a otra en el caño Igües (similares condiciones físicas: caudal, profundidad, anchura, etc.). Se elaboró un índice de valoración subjetiva del medio, considerando el olor y color de las aguas, transparencia, tipo de sustrato, abundancia de materia orgánica, deforestación de las riberas y abundancia de desechos sólidos. A cada uno de estos siete aspectos se les adjudicó un valor máximo de 10 cuando el mismo presentaba condiciones ecológicas ideales y un mínimo de 0 cuando su degradación era extrema (un caño con un valor total de 70 tendría condiciones prístinas)
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