Download bioindicadores de la calidad del agua en la cuenca del río

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO
DEPARTAMENTO DE ENSEÑANZA, INVESTIGACIÓN Y
SERVICIO EN SUELOS
INGENIERIA EN RECURSOS NATURALES RENOVABLES
“BIOINDICADORES DE LA CALIDAD DEL AGUA EN LA
CUENCA DEL RÍO TOLANTONGO, HIDALGO"
TESIS PROFESIONAL
Que como requisito para obtener el título:
INGENIERO EN RECURSOS NATURALES RENOVABLES
PRESENTA:
Ramírez Acevedo Anabel
Chapingo, México, Diciembre de 2009
Esta tesis titulada: “BIOINDICADORES DE LA CALIDAD DEL AGUA EN LA
CUENCA DEL RÍO TOLANTONGO, HIDALGO" fue realizada por la C. Anabel
Ramírez Acevedo bajo la dirección del Dr. Alejandro Sánchez
Vélez. Fue revisada y
aprobada por el siguiente Comité Revisor y Jurado Examinador, para obtener el título de
Ingeniero en Recursos Naturales Renovables.
JURADO EXAMINADOR
___________________________________________
PRESIDENTE
Dr. Alejandro Sánchez Vélez
___________________________________________
SECRETARIO
Dra. Rosa María García Núñez
___________________________________________
VOCAL
M.C. Felipe Reyes Fuentes
___________________________________________
SUPLENTE
M.C. Guillermo Carrillo Espinoza
___________________________________________
SUPLENTE
Ing. Filiberto Zavala Zaragoza
Chapingo, Texcoco, Edo. de México, Diciembre del 2009.
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a la Universidad Autonoma Chapingo por brindarme la oportunidad de concluir
mis estudios de Licenciatura y formarme como persona.
Agradezco a mi madre, Por darme la vida, su cariño, comprensión y apoyo sin condiciones ni
medida. Gracias por guiarme sobre el camino de la educación.
Agradezco a mis hermanas: Nancy, Alma, Araceli y Deicy. Por sus comentarios, sugerencias
y opiniones. Además de ser mis mejores amigas y por su grata compañía.
A mis pequeños sobrinos que alegran mi vida, bienvenidos a la familia.
Agradezco a mi abuelo Ramiro. Por ser un padre y enseñarme los caminos de la vida.
Agradezco a la Sra. Catalina por su apoyo incondicional.
Agradezco a la señora Onorina y a sus hijas Ivette, Brenda y Denise por permitirme ser parte
de su familia.
Agradezco a mi asesor de tesis, Dr. Alejandro Sánchez Vélez, por su valiosa asesoría, por
todos los conocimientos que compartió conmigo y por su valioso tiempo dedicado a este
trabajo de tesis, por aportanrme información valiosa para la elaboración de est tesis.
Un agradecimiento profundo a mis amigos Nori, Edgar, susi, Laura y Alfonso por todos los
momentos vividos durante la licenciatura. Especialmente a Cuauhtemoc. Por tu apoyo,
compresión y amor.
Gracias por ser parte de mi vida.
Finalmente quiero agradecer a todas aquellas personas que de alguna manera hicieron
posible la terminación de este trabajo de tesis.
Agradezco a los miembros del Comité de tesis, por su profesionalismo y por sus valiosos
comentarios y sugerencias durante el desarrollo del trabajo de tesis.
Dr. Alejandro Sánchez Vélez
Dra. Rosa María García Núñez
M.C. Felipe Reyes Fuentes
M.C. Guillermo Carrillo Espinoza
Ing. Filiberto Zavala Zaragoza
Finalmente quiero agradecer a todas aquellas personas que de alguna manera hicieron
posible la terminación de este trabajo de tesis.
Gracias a todos.
DEDICATORIA
Este trabajo de tesis está dedicado con todo mi amor y cariño a mi familia que tanto amo.
Einstein: “La imaginación es más importante que el conocimiento.
El conocimiento es limitado,
la imaginación rodea el mundo”.
ÍNDICE GENERAL
CONTENIDO
Pág.
ÍNDICE DE FIGURAS .........................................................................................................................................iv
ÍNDICE DE CUADROS ........................................................................................................................................vi
ÍNDICE DE ANEXOS ......................................................................................................................................... vii
RESUMEN .......................................................................................................................................................... viii
SUMMARY ............................................................................................................................................................. x
1.INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................................... 1
2.OBJETIVOS E HIPÓTESIS .............................................................................................................................. 3
2.1.Objetivo general .............................................................................................................................................. 3
2.2.Objetivos específicos ...................................................................................................................................... 3
2.3.Hipótesis ......................................................................................................................................................... 3
3.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA........................................................................................................... 4
4.REVISION DE LITERATURA ........................................................................................................................ 11
4.1.Importancia del agua ..................................................................................................................................... 11
4.2.Calidad del agua............................................................................................................................................ 11
4.3.Aspectos fisicoquímicos que determinan la calidad del agua ....................................................................... 12
4.4.Contaminación del agua ................................................................................................................................ 18
4.5.Bioacumulación ............................................................................................................................................ 19
4.6.Contaminantes del agua y sus fuentes ........................................................................................................... 20
4.7.Impacto mundial: cambio climático sobre ecosistemas acuáticos ................................................................ 20
4.8.Manejo de cuenca hidrográfica ..................................................................................................................... 21
4.9.Ecosistemas acuáticos dulceacuícolas........................................................................................................... 22
4.9.1.Ecosistemas lóticos ................................................................................................................................ 22
4.9.2.Ecosistemas lénticos .............................................................................................................................. 25
4.10.Geomorfología de los ríos ........................................................................................................................... 28
4.11.Importancia de los bosques de galería y macroinvertebrados acuáticos en los sistemas fluviales
…………………………………………………………………………………………………………31
4.12.Bienes y servicios ambientales de los ecosistemas y su valoración económica .......................................... 34
4.13.Concepto de indicador biológico ................................................................................................................ 35
4.14.Criterios generales para la elección de bioindicadores ............................................................................... 36
4.15.Organismos indicadores .............................................................................................................................. 37
4.16.Criterios para la selección de los insectos acuáticos como indicadores ...................................................... 38
4.17.Métodos biológicos de evaluación de calidad del agua .............................................................................. 39
4.17.1.Índices .................................................................................................................................................. 40
4.18.Origen de los insectos acuáticos ................................................................................................................. 49
4.19.Clasificación de los insectos ....................................................................................................................... 49
4.20.Morfología de los insectos acuáticos .......................................................................................................... 51
4.20.1.Metamorfosis ....................................................................................................................................... 51
4.21.Órdenes y familias de insectos acuáticos para el biomonitoreo en México ................................................ 55
i
4.21.1.Orden Collembola ................................................................................................................................ 55
4.21.2.Orden Ephemeroptera .......................................................................................................................... 56
4.21.3.Orden Plecoptera ................................................................................................................................. 60
4.21.4.Orden Odonata .................................................................................................................................... 63
4.21.5.Orden Hemiptera ................................................................................................................................. 68
4.21.6.Orden Trichoptera ............................................................................................................................... 72
4.21.7.Orden Megaloptera .............................................................................................................................. 78
4.21.8.Orden Coleoptera................................................................................................................................. 78
4.21.9.Orden Diptera ...................................................................................................................................... 85
4.21.10.Orden Lepidoptera ............................................................................................................................. 92
4.21.11.Orden Neuroptera .............................................................................................................................. 92
4.21.12.Orden Hymenoptera ........................................................................................................................... 93
4.22.
Colecta y preservación de insectos acuáticos ........................................................................................ 94
5.MÉTODO DE INVESTIGACIÓN Y MATERIALES ................................................................................... 95
5.1.Método de investigación .............................................................................................................................. 95
5.1.1.Fase de gabinete ......................................................................................................................................... 95
5.1.2.Fase de campo ............................................................................................................................................ 95
5.1.3.Fase de laboratorio ..................................................................................................................................... 96
5.1.4.Segunda fase de gabinete ........................................................................................................................... 96
5.2.Material y equipo .......................................................................................................................................... 98
6.ÁREA DE DE ESTUDIO .................................................................................................................................. 99
6.1.Caracterización física de la cuenca del río Tolantongo .............................................................................. 101
6.2.Caracterización ambiental de la cuenca del río Tolantongo, Hgo. ............................................................. 105
6.3.Caracterización socioeconómica ................................................................................................................. 110
6.4.Sitios de muestreo establecidos en la cuenca del río Tolantongo, Hgo. ...................................................... 111
6.5.Muestreo de insectos acuáticos ................................................................................................................... 112
6.6.Muestreo de cobertura vegetal ribereña ...................................................................................................... 112
6.7.Encuesta de manejo y uso de los recursos naturales en la cuenca del río Tolantongo ................................ 114
7.RESULTADOS ................................................................................................................................................ 115
7.1.Aforo de la corriente ................................................................................................................................... 115
7.2.Colecta botánica de vegetación. .................................................................................................................. 116
7.3.Colecta de insectos acuáticos. ..................................................................................................................... 119
7.4.Encuesta de manejo y uso de los recursos naturales en la cuenca del río Tolantongo ................................ 123
7.5.Estimación de escurrimientos superficiales ................................................................................................ 124
8.PROPUESTAS INTEGRALES DE RESTAURACIÓN Y MANEJO DE LOS RECUROS NATURALES
EN LA CUENCA DEL RÍO TOLANTONGO, HGO., CON BASE A LOS RESULTADOS OBTENIDOS
……. ..................................................................................................................................................................... 129
8.1.Establecimiento de vivero forestal para reforestación de áreas degradadas................................................ 129
8.2.Restauración ribereña.................................................................................................................................. 133
8.3.Obras de conservación de suelos y agua ..................................................................................................... 134
8.4.Estufas ahorradoras de leña ........................................................................................................................ 138
8.5.Humedales artificiales para tratar aguas residuales ..................................................................................... 138
8.6.Capacidad de carga adecuada en Grutas de Tolantongo, Hgo. .................................................................... 140
ii
8.7.Manejo de residuos orgánicos e inorgánicos ............................................................................................. 142
8.8.Fomentar educación ambiental. .................................................................................................................. 143
9.MARCO LEGAL E INSTITUCIONAL APLICABLE A LA GESTIÓN DE ECOSISTEMAS
ACUÁTICOS EN MÉXICO .............................................................................................................................. 144
9.1. La Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos. ................................................................... 145
9.2.Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente La LGEEPA. ..................................... 146
9.3.Aprovechamiento de flora y fauna silvestres. ............................................................................................. 149
9.4.Aprovechamiento sustentable del agua y los ecosistemas acuáticos. .......................................................... 150
9.5.Participación social en el aprovechamiento y uso sustentable. ................................................................... 151
9.6.Acceso a la justicia ambiental. .................................................................................................................... 151
10.CONCLUSIÓNES ......................................................................................................................................... 152
11.RECOMENDACIONES................................................................................................................................ 154
12.LITERATURA CITADA .............................................................................................................................. 155
13.ANEXOS ......................................................................................................................................................... 159
iii
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURAS
Pág.
Fig. 1. Sustitución de bosque de galería para la construcción de cabañas, albercas caminos en las grutas de
Tolantongo. ....................................................................................................................................................... 5
Fig. 2. Aplicación de Anaquat a los cultivos establecidos en los márgenes del río Tolantongo, en grutas de
Tolantongo. ....................................................................................................................................................... 6
Fig. 3. Obstrucción de cauces en el Arenalito por construcción de caminos. ........................................................... 7
Fig. 4. Deslizamiento de masas al río Tolantongo por alteraciones antropogènicas. ................................................ 7
Fig. 5. Extracción de arena de la gruta de Tolantongo por el deslave de los cerros.................................................. 8
Fig. 6. Uso indiscriminado de detergentes. ............................................................................................................... 9
Fig. 7. Agua tratada regresada al río Tolantongo, sitio grutas de Tolantongo. ........................................................ 9
Fig. 8. Principales amenazas de los sistemas dulceacuícolas, según Dogeon et al., (2005); citado por Serrano,
(2006).............................................................................................................................................................. 18
Fig. 9. Componentes de una cuenca, según Martínez, (2006b)............................................................................... 21
Fig. 10. Dimensiones para la definición de un sistema lóticos (Herzing et al., 2007). .......................................... 28
Fig. 11. Línea de máxima profundidad (Herzing et al., 2007). ............................................................................... 29
Fig. 12a. Sistema Rabión-Estanque y Fig. 12b. Sistema Escalón-Estanque ......................................................... 30
Fig. 13. Vista transversal de la ubicación de los niveles del cauce de un ecosistema lótico (Herzing et al., 2007).
........................................................................................................................................................................ 30
Fig. 14. Integridad biológica de sistemas acuáticos, tomado de Hammer, (1991); citado por De la Lanza et al.,
(2007b)............................................................................................................................................................ 40
Fig. 15. Insectos sin metamorfosis (Domínguez, 1986). ......................................................................................... 52
Fig. 16. Grupo paurometábola, Orden Hemiptera. ................................................................................................. 53
Fig. 17. Grupo Bathmedometabola, Orden Odonata. ............................................................................................ 53
Fig. 18. Insectos con metamorfosis completa (Domínguez, 1986). ........................................................................ 54
Fig. 19. Insecto: Ephemeroptera: Baetidea (Voshell, 2007). ................................................................................. 57
Fig. 20. Insecto: Ephemeroptera: Caenide (Voshell, 2007). ................................................................................... 57
Fig. 21. Insecto: Ephemeroptera: Ephemerellidae (Voshell, 2007). ....................................................................... 58
Fig. 22. Insecto: Ephemeroptera: Ephemeridae (Voshell, 2007). ........................................................................... 58
Fig. 23. Insecto: Ephemeroptera: Heptageniidae (Voshell, 2007). ......................................................................... 58
Fig. 24. Insecto: Ephemeroptera: Isonychiidae (Voshell, 2007). ............................................................................ 58
Fig. 25. Insecto: Ephemeroptera: Leptohyphidae (Voshell, 2007). ........................................................................ 59
Fig. 26. Insecto: Ephemeroptera: Leptohlebiidae (Voshell, 2007). ........................................................................ 59
Fig. 27. Insecto: Ephemeroptera: Siphlonuridae (Voshell, 2007). .......................................................................... 60
Fig. 28. Insecto: Plecoptera: Capniidae (Voshell, 2007)......................................................................................... 61
Fig. 29. Insecto: Plecoptera: Chloroperlidae (Voshell, 2007). ................................................................................ 61
Fig. 30. Insecto: Plecoptera: Leuctridae (Voshell, 2007). ....................................................................................... 62
Fig. 31. Insecto: Plecoptera: Nemouridae (Voshell, 2007). .................................................................................... 62
Fig. 32. Insecto: Plecoptera: Nemouridae (Voshell, 2007). .................................................................................... 62
Fig. 33. Insecto: Plecoptera: Perlodidae (Voshell, 2007). ....................................................................................... 63
Fig. 34. Insecto: Plecoptera: Pteronarcyidae (Voshell, 2007). ................................................................................ 63
Fig. 35. Insecto: Odonata: Anisoptera: Aeshnide (Voshell, 2007). ........................................................................ 64
Fig. 36. Insecto: Odonata: Zygoptera: Calopterygidae (Voshell, 2007). ................................................................ 65
Fig. 37. Insecto: Odonata: Zigoptera: Coenagrionidae (Voshell, 2007). ................................................................ 65
Fig. 38. Insecto: Odonata: Anisoptera: Gomphidae (Voshell, 2007). ..................................................................... 66
Fig. 39. Insecto: Odonata: Zigoptera: Lestidae (Voshell, 2007). ............................................................................ 66
Fig. 40. Insectos: Odonata: Anisoptera: Libellulidae (Voshell, 2007). ................................................................... 67
Fig. 41. Insecto: Hemiptera: Belostomatidae (Voshell, 2007). ............................................................................... 69
Fig. 42. Insecto: Hemiptera: Corixidae (Voshell, 2007). ........................................................................................ 70
Fig. 43. Insecto: Hemiptera: Gerridae (Voshell, 2007). .......................................................................................... 70
Fig. 44. Insecto: Hemiptera: Naucoridae (Voshell, 2007). ..................................................................................... 71
Fig. 45. Insecto: Hemiptera: Nepidae (Voshell, 2007). .......................................................................................... 71
Fig. 46. Insecto: Hemiptera: Notonectidae (Voshell, 2007). .................................................................................. 72
Fig. 47. Insecto: Hemiptera: Veliidae (Voshell, 2007). .......................................................................................... 72
Fig. 48. Insecto: Trichoptera: Glossosomatida (Voshell, 2007).............................................................................. 74
Fig. 49. Insecto: Trichoptera: Helicopsychidae (Voshell, 2007). ........................................................................... 74
iv
Fig. 50. Insecto: Trichoptera: Hydroptilidae (Voshell, 2007). ................................................................................ 75
Fig. 51. Insecto: Trichoptera: Hydropsychidae (Voshell, 2007). ............................................................................ 75
Fig. 52. Insecto: Trichoptera: Lepidostomatidae (Voshell, 2007). ......................................................................... 75
Fig. 53. Insectos: Trichoptera: Leptoceridae (Voshell, 2007)................................................................................. 76
Fig. 54. Insectos: Trichoptera: Limnephilidae (Voshell, 2007). ............................................................................. 76
Fig. 55. Insecto: Trichoptera: Odontoceridae (Voshell, 2007). .............................................................................. 76
Fig. 56. Insecto: Trichoptera: Philopotamidae (Voshell, 2007). ............................................................................ 76
Fig. 57. Insecto: Trichoptera: Polycentropodidae (Voshell, 2007). ........................................................................ 77
Fig. 58. Insecto: Trichoptera: Rhyacophilidae (Voshell, 2007). ............................................................................. 77
Fig. 59. Insecto: Trichoptera: Sialidae (Voshell, 2007). ......................................................................................... 78
Fig. 60. Insecto: Trichoptera: Corydalidae (Voshell, 2007). .................................................................................. 78
Fig. 61. Insectos: Coleóptera: Dytiscidae (Voshell, 2007). .................................................................................... 80
Fig. 62. Insecto: Coleóptera: Dryopidae (Voshell, 2007). ...................................................................................... 81
Fig. 63. Insectos: Coleoptera: Elmidae (Voshell, 2007). ........................................................................................ 82
Fig. 64. Insectos: Coleoptera: Gyrinidae (Voshell, 2007)....................................................................................... 82
Fig. 65. Insectos: Coleoptera: Haliplidae (Voshell, 2007). ..................................................................................... 83
Fig. 66. Insectos: Coleoptera: Hydrophilidae (Voshell, 2007). .............................................................................. 83
Fig. 67. Insectos: Coleoptera: Psephenidae (Voshell, 2007)................................................................................... 85
Fig. 68. Insecto: Diptera: Athericidae (Voshell, 2007). .......................................................................................... 87
Fig. 69. Insecto: Diptera: Ceratopogonidae (Voshell, 2007). ................................................................................. 87
Fig. 70. Insecto: Diptera: Chaoboridae (Voshell, 2007). ........................................................................................ 88
Fig. 71. Insecto: Diptera: Chironomidae (Voshell, 2007). ...................................................................................... 88
Fig. 72. Insecto: Diptera: Culicidae (Voshell, 2007). ............................................................................................. 88
Fig. 73. Insecto: Diptera: Dixidae (Voshell, 2007). ................................................................................................ 89
Fig. 74. Insecto: Diptera: Empididae (Voshell, 2007). ........................................................................................... 89
Fig. 75. Insecto: Diptera: Emphydridae (Voshell, 2007). ....................................................................................... 90
Fig. 76. Insecto: Diptera: Psychodidae (Voshell, 2007). ........................................................................................ 90
Fig. 77. Insecto: Diptera: Simuliidae (Voshell, 2007). ........................................................................................... 90
Fig. 78. Insecto: Diptera: Syrphidae (Voshell, 2007). ............................................................................................ 91
Fig. 79. Insecto: Diptera: Stratiomydae (Voshell, 2007). ...................................................................................... 91
Fig. 80. Insecto: Diptera: Tabanidae (Voshell, 2007). ............................................................................................ 91
Fig. 81. Insecto: Diptera: Tipulidae (Voshell, 2007). ............................................................................................. 92
Fig. 82. Diagrama de flujo del método de investigación. ....................................................................................... 97
Fig. 83. Localización de la cuenca del río Tolantongo, Hgo. ................................................................................. 99
Fig. 84. Localización de la cuenca del río Tolantongo, comprendida en 4 municipios de Hidalgo. .....................100
Fig. 85. Distribución territorial Municipal en la cuenca del río Tolantongo, Hgo. ...............................................101
Fig. 86. Curva hipsométrica de la cuenca del río Tolantongo, Hgo. .....................................................................102
Fig. 87. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del río Tolantongo, Hgo. ........................................102
Fig. 88. Secciones tranversales de la cuenca del río Tolantongo, Hgo. ................................................................103
Fig. 89. Sección tranversal de la parte alta de la cuenca del río Tolantongo, Hgo................................................103
Fig. 90. Sección tranversal de la parte media de la cuenca del río Tolantongo, Hgo. ...........................................104
Fig. 91. Sección tranversal de la parte baja de la cuenca del rio Tolantongo, Hgo. ..............................................104
Fig. 92. Altura media de la cuenca del río Tolantongo, Hgo. ...............................................................................105
Fig. 93. Climograma para la cuenca del río Tolantongo, Hgo. .............................................................................106
Fig. 94. Localización geográfica de los sitios de muestreo en la cuenca estudiada. .............................................111
Fig. 95. Bosque tropical caducifolio .....................................................................................................................113
Fig. 96. Transecto de muestreo de vegetación ribereña y rocas realizadas en la cuenca del río Tolantongo, Hgo.
...................................................................................................................................................................... 114
Fig. 97. Evolución de los valores del índice de calidad del agua obtenidos en el muestreo de la cuenca del río
Tolantongo, Hgo., durante dos años consecutivos. ......................................................................................123
Fig. 98. Ubicación de los diferentes tipos de obras para el control de escurrimientos y azolves. .........................137
Fig. 99. Sistemas de agua superficial libre (Palomino, 1996). ..............................................................................140
v
ÍNDICE DE CUADROS
CUADRO
Pág.
Cuadro 1. Concentración de salinidad para diferentes tipos de agua ...................................................................... 13
Cuadro 2. Clasificación de aguas ............................................................................................................................ 14
Cuadro 3. Servicios ambientales que brindan los ecosistemas acuáticos ................................................................ 35
Cuadro 4. Valores de puntuación para las familias de macroinvertebrados; adaptada por Hilsenhoff,
(1988); citado por Rodríguez, (2001), en el Índice de Hilsenhoff. ................................................................. 44
Cuadro 5. Calidad del agua de acuerdo a la puntuación del Índice de Hilsenhoff. ................................................ 45
Cuadro 6. Grupos de macroinvertebrados utilizados en el Índice biótico de Beck. ................................................ 45
Cuadro 7. Valores de puntuación para las familias de macroinvertebrados, según Jiménez, (2007); en el Índice
Biological Monitoring Working Party. ........................................................................................................... 48
Cuadro 8. Categorías de calidad del agua de acuerdo a la puntuación del Índice Biological Monitoring Working
Party ................................................................................................................................................................ 48
Cuadro 9. Secuencia de aparición de los órdenes de insectos acuáticos en eregistro fósil. .................................... 49
Cuadro 10. Clasificación general de la clase insecta. ............................................................................................. 50
Cuadro 11. Caracterización física de la cuenca del río Tolantongo, Hgo. ...........................................................101
Cuadro 12. Superficie en ha por uso de suelo y vegetación en la cuenca del río Tolantongo. .............................109
Cuadro 13. Habitantes por localidad que se encuentran dentro del territorio de la cuenca del río Tolantongo, Hgo.
......................................................................................................................................................................110
Cuadro 14. Lista de plantas de la primera colecta (2008) .....................................................................................116
Cuadro 15. Lista de plantas de la segunda colecta (Julio 2009)............................................................................117
Cuadro 16. Lista de plantas de la tercera colecta (Octubre 2009). ........................................................................118
Cuadro 17. Colectas de insectos acuáticos en el sitio el Arenalito. ......................................................................120
Cuadro 18. Calidad del agua de la cuenca del río Tolantongo, Hgo., para los años 2008 y 2009. ......................122
Cuadro 19. Cálculo de la probabilidad y periodo de retorno de la lluvia máxima en 24 horas de la estación:
00013070 el Santuario, Cardonal, Hgo. ........................................................................................................125
Cuadro 20. Cálculo de período de retorno de de cinco años. .............................................................................125
Cuadro 21. Cálculo de escurrimiento superficial. .................................................................................................128
vi
ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXOS
Pág.
Anexo 1. Localización de la cuenca del río Tolantongo, Hgo., en Google Earth Pro. ..........................................159
Anexo 2. Mapa Topográfico de la cuenca del río Tolantongo, Hgo. (INEGI, 2001). ...........................................160
Anexo 3. Tipos de climas distribuidos en la cuenca del río Tolantongo, Hgo. (INEGI, 2001). ...........................161
Anexo 4. Hidrología superficial en la cuenca del río Tolantongo, Hgo. (INEGI, 2001). .....................................162
Anexo 5. Unidades geológicas distribuidas en la cuenca del río Tolantongo, Hgo. (INEGI, 2001). ....................163
Anexo 6. Tipos de suelos distribuidos en la cuenca del río Tolantongo, Hgo. (INEGI, 2001). ............................164
Anexo 7. Uso de suelo en la cuenca del río Tolantongo, Hgo. (INEGI, 2001). ....................................................165
Anexo 8. Modelo de elevación digital de la cuenca del río Tolantongo, Hgo. (INEGI, 2001). ............................166
Anexo 9. Mapa de Riesgo de Erosión en la cuenca del río Tolantongo, Hgo.
(Global Land Cover Facility, 2009)………………………………………………. .....................................167
vii
RESUMEN
El Creciente interés por conocer el estado actual de los cuerpos acuáticos y su evolución en el
tiempo, ha estimulado una fuerte investigación durante las últimas décadas, en la búsqueda de
establecer estándares de juicio respecto a la calidad de agua que permitan satisfacer las
demandas de uso del recurso.
El presente estudio, propone el uso de insectos acuáticos como indicadores de calidad del agua
para la cuenca del río Tolantongo, Hgo., perteneciente a cuatro municipios: Cardonal,
Thahuiltepa, Eloxochitlán y Nicolás Flores, con una superficie de 20, 509 ha.
Esta cuenca es muy conocida por el turismo que visita las grutas de Tolantongo, pero poco se
sabe de la degradación ecológica que esta presenta, se conoce poco acerca de su
funcionamiento y estructura. De esta forma, se toma en cuenta los insectos acuáticos como
indicadores tanto de la integridad ecológica como de la calidad del agua.
En este trabajo, se conocerá la estructura y los cambios ecológicos de la comunidad
macroinvertebrada por medio del estudio de sus componentes de dicha cuenca hidrográfica, y
que sirva como base para elaborar estrategias de planeación y manejo sustentable de los
recursos naturales.
Se llevaron a cabo muestreos de insectos acuáticos y de vegetación riberena en dos años
consecutivos, atendiendo a diferentes grados de perturbación antrópica.
El muestreo de insectos acuáticos se realizó en el río Tolantongo, en la comunidad
del
Arenalito, municipio de Cardonal, por ser un sitio estratégico donde convergen las aguas de la
parte alta y media de la cuenca.
En el primer muestreo (2008), se cuantificaron 130 individuos correspondientes a 7 órdenes.
Los grupos más abundantes fueron Hemiptera: 8 familias y un total de 86 individuos, le sigue
Ephemeroptera: 5 familias y 11 individuos, Trichoptera: 1 familia y 10 individuos,
Coleoptera: 5 familias y 9 individuos, Odonata: 7 familias y 8 individuos, Diptera: 4 familias
y 4 individuos y por ultimo Megaloptera: 1 familia y 2 individuos.
En el segundo muestreo (Julio 2009), se cuantificaron 125 individuos correspondientes a 5
órdenes que en abundancia primero está el orden Coleoptera: 1 familias y 54 individuos,
Hemiptera: 4 familias y 53 individuos, Trichoptera: 2 familia y 9 individuos, Ephemeroptera:
1 familia y 6 individuos y Odonata, 1 familia y 3 individuos.
viii
En el tercer muestreo, (Octubre 2009), se cuantificaron un total de 130 individuos,
pertenecientes a 6 órdenes. Hemiptera: 6 familias y 48 individuos, Coleoptera: 3 familias y 44
individuos, Ephemeroptera: 1 familia y 25 individuos, Diptera: 2 familias y 7 individuos,
Odonata, 2 familia y 5 individuos y por ultimo Trichoptera: 2 familia y 9 individuos.
Para la vegetación ribereña, se realizaron colectas en las mismas fechas que la de los insectos
acuáticos. En el primer muestreo se realizó en el año 2008 en las grutas de Tolantongo.
En el segundo muestreo realizado en Julio de 2009, fue también en las grutas de Tolantongo.
En el tercer muestreo de vegetación ribereña, se llevó a cabo en octubre del 2009, los sitios
establecidos fueron: Barrio de Tixqui, Boxo (Cuenca alta), San Miguel Tlázintla, el Arenalito,
río arriba del Arenalito (cuenca media).
Con el análisis comparativo de los sistemas muestreados, se observó que la cuenca está siendo
perturbada por efectos causados principalmente por el hombre. Considerando esta
problemática, en este estudio se hace una propuesta de manejo integral para mantener el
equilibrio de la cuenca del río Tolantongo esperando sirvan como guía para aplicarlo a nivel
nacional.
Palabra clave: insectos acuáticos, vegetación ribereña.
ix
SUMMARY
The growing interest for knowing the current state of the aquatic body and your evolution in
the time, has stimulated a strong investigation during the last decades, in the search of
establishing standards of judgment of quality of water that permit satisfy the claims of use of
the means.
The present study, proposes the use of aquatic insects as indicators of quality of the water for
the established of the Tolantongo, Hgo., river, belonging to four municipalities: Cardonal,
Thahuiltepa, Eloxochitlán and Nicolas Flores, with a surface of 20,509 has.
This the established is very known for the tourism that visits the grottoes of Tolantongo, but
little hears from to him the ecological degradation that this presents, little is known about your
functioning and constructs. In this way, it takes into account to him the aquatic insects as
indicators so much of the ecological integrity as of the quality of the water.
In this work, will know the structure and the ecological changes of the macroinvertebrada
community by means of the study of his components of watershed happiness, and that it serves
as base to elaborate strategies of planeación and manage sustainable of the natural resourceses.
They carried out show you of aquatic insects and of riberena vegetation in two consecutive
years, attending to different degrees of antrópica disturbance.
The monitoring of aquatic insects carried out in the Tolantongo river, in the Arenalito
community, municipality of thistle-plagued place, for be a strategic place where converge the
waters of the high part and stocking of the wooden bowl.
For the first sampling take place in 2008, quantized 130 individual correspondents to 7
órdenes. The more abundant groups went Hemiptera: 8 families and a total of 86 individual,
follows you Ephemeroptera: 5 families and 11 individual, Trichoptera: 1 family and 10
individual, Coleoptera: 5 families and 9 individual, odonate: 7 families and 8 individual,
Diptera: 4 families and 4 individual and for finish off Megaloptera: 1 family and 2 individual.
For the following second muestreo (July 2009), quantized 125 individual correspondents to 5
órdenes that in abundance first is the Coleoptera order: 1 family and 54 individual, Hemiptera:
4 families and 53 individual, Trichoptera: 2 families and 9 individuals, Ephemeroptera: 1
family and 6 individuals and Odonate, 1 family and 3 individual.
x
The third muestreo, (October 2009), quantized a total of 130 individual, belonging to 6 orders.
Hemiptera: 6 families and 48 individual, Coleoptera: 3 families and 44 individual,
Ephemeroptera: 1 family and 25 individual, Diptera: 2 families and 7 individual, odonate, 2
families and 5 individual and for finish off Trichoptera: 2 family and 9 individual.
For the riparian vegetation, carried out collect in the same dates that those of the aquatic
insects. The first muestreo carries out in the year 2008 in the grottoes of Tolantongo.
The second carried out muestreo in July 2009, went also in the grottoes of Tolantongo, and the
third muestreo of riparian vegetation, carry out to him in October of the 2009, the established
places went: Barrio of Tixqui, Boxo (high watershed), San Miguel Tlázintla, the Arenalito,
upstream of the Arenalito (middle basin).
With the comparative analysis of the muestreadoses systems, it is observed that the wooden
bowl is being disturbed for effects caused for the man. Considering these problematic, in this
study it makes to him proposals of integral handling to keep the equilibrium of the wooden
bowl of the Tolantongo river and that it serves as guide to apply it perfectly level national.
Key words: aquatic insects, riparian vegetation.
xi
1.
INTRODUCCIÓN
La accidentada topografía de México y su ubicación favorecen el desarrollo de una gran
variedad de cuerpos de agua dentro de su territorio, así como una flora y fauna diversificada y
rica en especies nativas que sólo ahí existen (endémicas), estos sistemas acuáticos desempeñan
un papel fundamental dentro de los ecosistemas. Por ello, es necesario atender muchos de
estos problemas relativos a su integridad, al sostenimiento y a la supervivencia de sus
especies. La conservación de los ecosistemas y su biodiversidad han recibido mucho interés en
los últimos años y actualmente es considerado un tema prioritario a nivel mundial.
Los ecosistemas acuáticos revisten un especial interés para el ser humano ya que el agua
constituye un recurso imprescindible para
el desarrollo de
las
actividades humanas.
Estas actividades que impulsan el desarrollo de la sociedad, ejercen una fuerte presión sobre
los ecosistemas naturales, afectando a las especies que los integran, su estructura, la
persistencia y calidad de los servicios ambientales que brindan.
La importancia del agua justifica un estudio integral de los mismos, considerando el ambiente
físico (geomorfología, hidrología, morfometría, tipo de sustrato, clima, estado de conservación
de la vegetación marginal; diversidad de insectos bentónicos; grupos funcionales tróficos); con
la finalidad de evaluar la calidad de agua mediante la obtención de biomonitoreo e índices
bióticos muy utilizados por la facilidad de su obtención, sus resultados inmediatos y sus bajos
costos. Para poder emplear los insectos acuáticos como indicadores de calidad del agua, es
indispensable efectuar estudios previos que nos permitan obtener listas taxonómicas que
caractericen cada ambiente, información sobre la distribución de los diversos taxa y
requerimientos ambientales de los mismos. Sólo de esta manera se puede planear la
conservación de los recursos naturales y construir índices bióticos que permitan evaluar el
estado de calidad de cada sistema.
El estado actual de conocimiento de la diversidad de insectos acuáticos en la cuenca del río
Tolantongo es escaso o nulo en investigaciones, ya que existen muy pocos registros de
estudios acuáticos efectuados en México con métodos biológicos.
El estado de desconocimiento de la entomofauna acuática existente en el área de estudio,
lleva a realizar una prospección minuciosa de los diferentes ambientes (lóticos y lénticos)
para poder evaluar la composición faunística de la comunidad invertebrada y de esta manera
observar si existe un cambio en la riqueza taxonómica a nivel altitudinal y ambiental.
1
El estudio de la diversidad y la distribución de los macroinvertebrados acuáticos brindan la
información necesaria sobre el estado actual de intervención del río Tolantongo y sus
principales afluentes; de esta obtener un conocimiento preciso de la calidad de agua en cuanto
a la potabilidad para animales, humanos y usos industriales entre otros beneficiarios.
Las funciones básicas de estos indicadores biológicos, determinan los cambios y condición del
ecosistema en relación con los procesos de desarrollo y la sociedad misma; dan un diagnostico
sobre las causas y efectos potenciales de los problemas actuales detectados en el medio
ambiente, a fin de elaborar las respuestas, acciones curativas y preventivas necesarias para
evitar el deterioro ambiental; así como predecir y evitar futuros efectos de las actividades
humanas y las políticas alternativas.
El presente trabajo proporciona bases fundamentales para la determinación de la calidad del
agua y por ende la generación de propuestas de planeación de los recursos naturales en la
cuenca del río Tolantongo. Para su realización se utilizó como base la cartografía de INEGI
Escala 1:50 000, se elaboraron mapas temáticos de geología, suelos, topográfico, uso de suelo,
hidrología, con el uso del software ArcView 3.2 para delimitar dichas capas. Si bien los
pobladores ya han identificado las áreas de potencial productivo (turismo), hay algunos
aspectos que trató de que sean más apropiados, como son la utilización de especies forestales
adecuadas para reforestar la cuenca, uso de fertilizantes orgánicos en área agrícolas para
mejorar rendimientos, obras de conservación de suelo y agua para retención de la erosión,
agroforestería, entre otras propuestas que desarrollaré a lo largo del trabajo de tesis.
2
2.
OBJETIVOS E HIPÓTESIS
2.1. Objetivo general
Evaluar la calidad del agua en la cuenca del río Tolantongo mediante indicadores ecológicos
del estado de los sistemas fluviales y la aplicación del Índice Biótico para la generación de
propuestas de planeación y manejo sustentable de la cuenca y que pueda ser usada como guía
a nivel nacional.
2.2. Objetivos específicos

Determinar taxonómicamente los insectos acuáticos presentes en las corrientes de agua
de la cuenca del río Tolantongo.

Describir morfológicamente cada uno de los taxas encontrados, precisando el lugar
específico de mayor afluencia sobre el cual se desarrollan.

Establecer un reconocimiento de la flora y fauna que se encuentra en los sectores
aledaños al río, teniendo en cuenta que son factores de influencia de los organismos
que se pueden desarrollar.

Determinar las fuentes de impacto y definir las alternativas de mitigación y
restauración de la cuenca que alimenta parcialmente la corriente del río.

Desarrollar un diagnóstico del estado de los recursos naturales de la cuenca del río
Tolantongo.

Generar información de la Cuenca del río Tolantongo, Hgo. útil para los tomadores de
decisiones.
2.3. Hipótesis
“Los insectos de vida acuática son muy sensibles a cualquier perturbación del entorno,
por tanto son organismos indicadores de calidad del agua”.
3
3.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En la cuenca del río Tolantongo, Hgo., confluyen una serie de factores de origen antrópica que
afectan al equilibrio natural de los ecosistemas terrestres y acuáticos. Se registra un deterioro
ambiental expresado en problemas de pérdida de la cobertura vegetal y hábitat, saqueo ilegal
de especies florísticas y faunísticas, caza furtiva, introducción de especies exóticas, pérdida de
biodiversidad, cambio de uso de suelo, fragmentación del paisaje, erosión, riesgo de bloqueo
de la entrada a las grutas de Tolantongo, contaminación del agua y suelo, manejo inadecuado
de los residuos sólidos, libre acceso a los recursos comunes, costos transaccionales y free
riders, incremento de los niveles de consumo, falta de educación ambiental, escasa
información del área de estudio y el cambio climático global, son las principales amenazas.
Los cambios de la abundancia y composición, así como de la estructura trófica de la
comunidad de macroinvertebrados están asociados a estos factores.
Deforestación, y pérdida de hábitat. En la cuenca del río Tolantongo, se tiene un alto
deterioro de la vegetación primaria. La vegetación se considera deteriorada y requiere
acciones de restauración y manejo. La deforestación está asociada a la tala inmoderada que
han llevado a cabo los habitantes de la misma a lo largo de los años para satisfacer sus
necesidades. Sin embargo en las grutas de Tolantongo, la tala de árboles es para la obtención
de leña que venden a los turistas para que realicen fogatas a la orilla del río. Estas acciones
afectan el ciclo hidrológico, habiendo mayor escorrentía y menor infiltración, disminuyendo la
recarga de acuíferos, así como los azolves que este acarrea provocando la formación de
cárcavas.
Introducción de especies exóticas. Las especies exóticas, según De la lanza, (2007a), son
aquellas especies que no son nativas de México y que han sido introducidas en la mayoría de
los sistemas acuáticos mexicanos. La introducción de especies exóticas, es ya un problema
grave ambientalmente.
En la cuenca del río Tolantongo, las especies de flora exóticas
invasoras son: Sporobolus sp. (pasto), origen Suramericano (Cabrera, 2005). Rhynchelytrum
roseum (pasto rosado), nativo de Afríca (Mondragón, 2009a). Typha spp. (espadaña), es una
especie exótica, nativa del sur de Estados Unidos y Centroamerica (Wikipedia, 2009). Arundo
donax (carrizo), es una especie exótica para México, originaria de España meridional
(Infojardin, 2009). Ricinus communis (higuerilla), con posible área de origen en Africa,
estatus exótica (Mondragón, 2009b).
4
Festuca sp. (cañuela alta) originaria de Afríca (Semillas de césped, 2009). Nicotiana glauca
(Tabaco), área de origen América tropical, probablemente Sudamérica, catalogada como
probablemente exótica (Mondragón, 2009c). Estas especies proliferan una vez eliminando los
bosques de galería por áreas agrícolas y demás cambios de uso del suelo, propiciando las
condiciones adecuadas para que se desarrollen estas especies, trayendo consigo problemas
graves, ya que no son tan eficientes como los bosques de galería. Este tipo de vegetación
ripícola, es considerada como azonales con un régimen hídrico especial, ocupan franjas
angostas a lo largo de las corrientes fluviales, lo que permite un aporte continuo de agua
freática (Pérez et al., 2007), retiene gran cantidad de sedimentos, depuran las aguas
devolviéndolas al río de buena calidad, son alimento y hábitat de fauna silvestre etc. En cuanto
a la fauna la especie más abundante es Quiscalus mexicanus (zanates), y en los cuerpos de
agua (Sitio La gloria) Poecilia reticulata (pez Guppys) muy probablemente.
Cambio de uso del suelo. El cambio de uso de suelo que se presenta en la cuenca, son
principalmente originados por la destrucción de la vegetación ribereña (Fig. 1), la sustitución
de estos bosques de galería que son convertidos a áreas agrícolas y se establecen cultivos
como mango, plátano, papaya, cítricos, que alteran drásticamente el equilibrio ecológico.
La Construcción de cabañas, caminos y demás servicios que se demandan en el sitio turístico
grutas de Tolantongo y que además rebasan la capacidad de carga del sitio.
Fig. 1. Sustitución de bosque de galería para la construcción de cabañas, albercas
caminos en las grutas de Tolantongo.
5
En los recorridos de campo que se realizaron en la cuenca del río Tolantongo, se pudo
observar la aplicación del producto químico Anaquat, a los cultivos establecidos en los
márgenes del río en el sitio grutas de Tolantongo (Fig. 2).
Según Isenring, (2006) el uso de este producto puede tener impactos negativos en los
individuos expuestos. Su toxicidad para organismos y el medio ambiente es la siguiente:
Peligroso para el medio ambiente; muy tóxico para organismos acuáticos; puede causar
efectos adversos a largo plazo en los ambientes acuáticos, en aves y mamíferos representa un
riesgo de moderado a alto, y representa un alto riesgo para la salud humana. El uso desmedido
de estos productos constituye en la cuenca del río Tolantongo un problema grave. Esto sólo se
presenta en la cuenca baja.
Fig. 2. Aplicación de Anaquat a los cultivos establecidos en los márgenes del río
Tolantongo, en grutas de Tolantongo.
Fragmentación del paisaje. En los recorridos de campo, se pudo observar la extracción de
mármol, donde se ve reflejada en la parte baja de la cuenca gran cantidad de sedimentos al río
Tolantongo ya que los suelos quedan susceptibles a erosión. La fragmentación del paisaje, en
la parte alta y media de la cuenca aunque no es mucha la población, pero si los impactos que
se ven reflejados en el desarrollo de los pueblos, abriendo caminos en zonas muy frágiles y lo
que son servicios públicos como la energía eléctrica y el agua potable. En la cuenca baja el
establecimiento irregular de ejidatarios en las grutas de Tolantongo por ser un sitio de alto
potencial, se están asentando familias en las laderas del río Tolantongo.
6
En este sitio, existen dos ejidos y el límite de sus tierras las divide el río Tolantongo. El
siguiente problema que menciono brevemente es la obstrucción de cauces. En el trabajo de
campo se apreció que la construcción de camino en toda la cuenca, desde la parte alta hasta la
parte baja, gran cantidad de masas de tierras se desplazan hacia los cauces, afectando en gran
medida el funcionamiento natural de estos ecosistemas (Fig. 3 y 4).
Fig. 3. Obstrucción de cauces en el Arenalito por construcción de caminos.
Acontinuación muestro un claro ejemplo de deslizamiento de masa en la cuenca.
En la parte alta de esta ladera se extrae el mármol, en la parte media se construyó el camino
para llegar a las grutas de Tolantongo y la parte baja se aprecia este panorama.
Fig. 4. Deslizamiento de masas al río Tolantongo por alteraciones antropogènicas.
7
Erosión. La erosión máxima que se presenta en la cuenca, es alrededor de 335.268 ton/ha,
causando deformación del terreno y pérdida del suelo superficial. Se considera que bajo
condiciones naturales, la erosión es estable, siempre y cuando se mantenga la cubierta vegetal.
Riesgo de bloqueo de la entrada a las grutas de Tolantongo. Debido a las problemáticas
antes mencionadas, existe riego de deslave de cerros que arrastra tierra, rocas pudiendo
bloquear la entrada de la gruta del río Tolantongo (Fig. 5), principalmente en la época de
lluvias, pudiendo desaparecer definitivamente esta fuente termal que atrae el turismo, por lo
que se deben mitigar a la brevedad posible todos los impactos cuenca arriba.
Fig. 5. Extracción de arena de la gruta de Tolantongo por el deslave de los cerros.
Calidad del agua. La disminución de la calidad del agua de las principales corrientes de la
cuenca es ya un problema relevante que se ve reflejada en la fauna acuática. En la parte baja
de la cuenca, el agua lleva gran cantidad de sedimento, residuos sólidos, detergentes, plásticos,
productos químicos de la agricultura que se lixivia a los cauces y mantos freáticos, la
desviación de cauces para riego que modifican las propiedades físicas y químicas del agua.
Acontinuacion presento el uso desmedido de detergentes de uso diario para el aseo de las
instalaciones grutas de Tolantongo (Fig. 6).
8
Fig. 6. Uso indiscriminado de detergentes.
Otra fuente de impacto muy importante en la contaminación del agua es la descarga de aguas
residuales desde la parte alta hasta la parte baja de la cuenca (Fig. 7). Ya que se cuenta con
plantas tratadores de drenaje (fosa de oxidación), pero no son eficientes, regresando las aguas
al río Tolantongo en condiciones inapropiadas. En el sitio turístico grutas de Tolantongo,
también usan esta tecnología, la salida del agua tiene gran cantidad de detergentes, mal olor y
en esa forma, es regresada al río Tolantongo. De las grandes ganancias que se obtienen del
servicio turístico, nada es invertido para mejorar la calidad del hábitat.
Fig. 7. Agua tratada regresada al río Tolantongo, sitio grutas de Tolantongo.
9
Libre acceso a los recursos comunes. El problema radica en aquellos bienes y servicios que
son de libre acceso (no se puede restringir su uso) pero son limitados, ya que son conducidos a
la sobreexplotación y el agotamiento ya sea temporal o permanente. El sobrepastoreo en la
cuenca es un claro ejemplo de este problema, el ganado principalmente caprinos, bovinos,
anda sueltos, en los campos consume la vegetación y no permiten que se regenere,
desencadenando problemas como erosión de los suelo, desplazamiento de fauna silvestre entre
otros.
Costos transaccionales y free riders. En la cuenca del río Tolantongo, no existe hasta el
momento, alguien que organice y regule el uso y manejo de sus recursos naturales que
garantizan el desarrollo de la misma. Sin embargo si se aprovecha el potencial de la belleza
natural que se caracteriza por poseer un río de aguas termales y las grutas donde parte, pero
nadie paga los daños causados.
Incremento de los niveles de consumo. La idea que se tiene sobre desarrollo de los pueblos,
es tener servicios de agua, luz, carreteras, para mejorar su calidad de vida por encima de la
estabilidad de los ecosistemas.
Desechos sólidos. La disposición final de los desechos es un problema generalizado en los
municipios de la cuenca, ya que no se tienen sitios para ello, ni prácticas adecuadas de
recolección y manejo de los mismos.
Escasa información del área de estudio. En México existen pocos estudios relacionados con
bioindicadores de calidad del agua, por lo que no es suficiente y se requiere más información y
conocimiento sobre estos ecosistemas para garantizar su existencia.
En el contexto del desarrollo sustentable con perspectivas hacia el aprovechamiento y
conservación de ambientes acuáticos, los bioindicadores juegan un papel importante para el
manejo adecuado de los recursos, ya que son los mejores bioindicadores de contaminación
acuática, debido a que son muy abundantes, se encuentran en prácticamente en todos los
ecosistemas de agua dulce y su recolección es simple y de bajo costo.
10
4.
REVISION DE LITERATURA
En la revisión bibliográfica, describo la importancia que tiene el estudio del agua y los
métodos que existen para determinar su calidad. La revisión de literatura, es un marco
referencial para estudiar el problema que existe en la cuenca del río Tolantongo.
4.1. Importancia del agua
El agua es tan importante y necesaria como escasa. Importante porque nos es imprescindible
para la vida. Se calcula que en la tierra existen aproximadamente 1, 385, 000, 000 km3 de
agua, de los cuales 97.3% es salada, el 2.08% se encuentra congelada en los polos y sólo una
pequeña parte está efectivamente disponible para nuestras necesidades. La renovación natural
del recurso se realiza a través del ciclo hidrológico. Por precipitación cae 28% del agua en la
tierra y el 72% en el mar.
Del agua que cae en la tierra:
 7% se percola a los acuíferos
 8% va al mar por escurrimiento y,
 El 13% restante, regresa a la atmosfera por evaporación (de los cuerpos de agua
superficiales) y evapotranspiración (de la cubierta vegetal).
De tal manera que sólo el 7% del agua de lluvia se recupera en los diversos cuerpos de agua
para su posible empleo como agua dulce, mientras que el 93% se pierde por medios físicos o
biológicos (evapotranspiración) (Jiménez, 2001). El 67% del territorio Mexicano es árido o
semiárido y solamente el 33 % es húmedo o subhúmedo. La precipitación media anual es de
777 mm, de los cuales cerca del 27% se transforma en un escurrimiento de 13, 000 m3/s con
una parte no recuperable de aproximadamente 3,488 m3/s (Garduño, 1992; citado por Jiménez,
2001).
4.2. Calidad del agua
La disponibilidad del agua depende no sólo de la cantidad, sino también de su calidad.
Aunque haya agua, si está contaminada y se encuentra en una condición tal que sea no acorde
con el uso que se le quiere dar, su empleo se limita (Jiménez, 2001). El termino calidad de
agua se aplicó originalmente para el consumo humano, después para el uso agrícola e
industrial y hasta hace poco la acuicultura.
11
Con base en la composición del agua, y en consecuencia de sus características, se puede
clasificar para diversos fines, según las necesidades y actividades antropogénicas.
Por tanto, la calidad del agua se refiere a las características físicas, químicas y biológicas de
los cuerpos de agua superficiales y subterráneos. Estas características afectan la capacidad
del agua para sustentar tanto a las comunidades humanas como la vida vegetal y animal
(Martínez, 2006a).
4.3. Aspectos fisicoquímicos que determinan la calidad del agua
Las aguas dulces no son totalmente puras, debido a que en su dinámica por la tierra erosionan
y disuelven los componentes de las rocas y suelos de diferente constitución edafológica;
además contienen aquellos gases presentes en la atmosfera, que disuelven en la interface entre
ambos medios. La materia orgánica particulada forma parte de los detritos y la materia
orgánica disuelta, de las sustancias húmicas. Tener en cuenta ciertas propiedades y
características del agua que se encuentra en los cuerpos naturales, permite la compresión, el
manejo y la conservación de los organismos que habitan en ese ecosistema. A continuación se
mencionan las características fisicoquímicas del agua (Martínez, 2006a).
Luz. Considerando los aspectos ecológicos, la profundidad hasta donde se recibe el 1% de la
luz incidente y donde se llevan a cabo los procesos fotosintéticos se denomina zona eufótica
(Martínez, 2006a).
Temperatura. La temperatura de un cuerpo de agua caracteriza su estado térmico o energía de
movimiento de las moléculas; esta energía se denomina calor y la temperatura es un indicador.
En ambientes acuáticos, el calor provienen directamente de la radiación solar con longitudes
de onda infrarroja que inciden en la superficie, además aquella radiación que penetra, genera
calor por efecto de absorción, creándose un gradiente de la superficie al fondo en condiciones
de estabilidad. El incremento de la temperatura aumenta el metabolismo y, en consecuencia,
los requerimientos energéticos que se satisfacen mediante el consumo de materia orgánica
particulada del medio natural, en la que se incluye el fitoplancton; también influye en la
reproducción y al supervivencia de los estadios larvarios, especialmente para ciertos
organismos (Martínez, 2006a).
Salinidad. Este término se define como la concentración total de todos los iones disueltos por
kilogramo de agua, sin ser especifico para el cloruro de sodio.
12
Existe una preponderancia distintiva entre los iones como el sodio, potasio, calcio y magnesio,
y los cationes como cloruros, sulfatos y carbonatos, entre otros, para aguas de diferente origen.
El contenido salino en los cuerpos de agua, es resultado de sus distintos orígenes en la
hidrosfera. Hunt, (1967); citado por Martínez, (2006a), propone (Cuadro 1) una concentración
de salinidad para diferentes tipos de agua:
Cuadro 1. Concentración de salinidad para diferentes tipos de agua
Salinidad
Elemento
mg/l
%
3
Lluvia
0.003
30
Aguas superficiales
0.03
300
Aguas subterráneas
0.3
3000
Aguas estuarinas y lagunares
3.0
30000
Agua de mar
33.0
30000
Agua de cuencas lacustres
333.0
Fuente. Hunt, (1967); citado por Martínez, (2006a).
La salinidad influye en la distribución de los organismos, y a nivel funcional, en la
reproducción, nutrición y crecimiento, con diferencias entre especies (Alzieu, 1994; citado por
Martínez, 2006a).
Potencial de hidrogeno (pH). La mayoría de los organismos toleran cambios de pH dentro del
intervalo de 6 a 9 que normalmente se presenta en ambientes acuáticos. Niveles extremos
como condiciones acidas de 5 y alcalinidad de 9, pueden causar mortalidad en más del 50%
de fases juveniles, condiciones ácidas o alcalinas reducen la natación debido tal vez a la
acumulación de amonio y la imposibilidad del transporte de oxigeno (Boyd, 1990; citado por
Martínez, 2006a). En aguas acidas hay una inhibición en el intercambio Na/H en la superficie
de las agallas con pérdida de sodio. Los cabios de pH influyen también en el balance de CO2
en las agallas (Bruno y Tomasso, 1991; citado por Martínez, 2006a). Indirectamente el mayor
riesgo de pH extremos en una alta toxicidad de algunos compuestos contaminantes como
metales pesados, amonio no ionizado, acido cianhídrico o sulfhídrico (Martínez, 2006a).
Oxigeno disuelto. En ambientes naturales la concentración de este gas está en constante
cambio, dependiendo de factores fisicoquímicos como la temperatura y la salinidad, y la de
factores biológicos como la fotosíntesis y la respiración.
13
La fuente principal de oxigeno en el agua es la atmosfera, y en la interface entre este ambiente
y el agua, no se alcanza totalmente el equilibrio debido a los factores ya señalados, además del
efecto de la turbulencia regida por el viento. La dirección de difusión entre ambos medios
depende de las diferencias de presión gaseosa; durante la noche se presenta un déficit de
oxigeno disuelto que permite un flujo del gas atmosférico hacia el agua, contrario a lo que
sucede por la mañana, debido a que la fotosíntesis mantiene un excedente de oxigeno en el
agua, que se cede a la atmosfera o que se consume por respiración. Tanto la temperatura como
el oxigeno son factores importantes en los organismos, el primero porque controla el
metabolismo a través de la dinámica molecular y las tasas de reacción bioquímica, y el
segundo porque las limita.
Fry, (1971); citado por Martínez, (2006a), señala que ambos factores rigen el movimiento y la
distribución de organismos en su hábitat. Los organismos acuáticos requieren de un medio
favorable que no debe contener menos de 70% de saturación de oxigeno disuelto (Alzieu,
1992; citado por Martínez, 2006a). Los organismos requieren concentraciones adecuadas de
oxigeno disuelto para su sobrevivencia y adecuado crecimiento; la concentración mínima del
gas varía según la especie y el tiempo
de exposición. Un organismo puede tolerar un
contenido bajo por algunas horas sin efecto aparente de daño, pero puede morir si la
exposición dura varios días (Martínez, 2006a).
Dureza y alcalinidad. Este término hace referencia al contenido de calcio y magnesio como
carbonatos y bicarbonatos (dureza temporal) y sulfatos, cloruros y otros iones de ácidos
fuertes (dureza permanente) (Wetzel, 1975; citado por Martínez, 2006a).
Sawyer y McCarty, (1967); citado por Martínez, (2006a), clasifica las aguas (Cuadro 2) con
base en su contenido de carbonatos más sulfatos de calcio y magnesio.
Cuadro 2. Clasificación de aguas
Suaves
0-75 mg/l
Moderadamente duras
75-150 mg/l
Duras
150-300 mg/l
Muy duras
>300 mg/l
Fuente. Sawyer y McCarty, (1967); citado por Martínez (2006a).
La alcalinidad total se refiere a la concentración de bases totales en miligramos por litro o
equivalentes de carbonatos de calcio.
14
En ambientes acuáticos el pH de las primeras horas del día es mayor en aguas con una
moderada o alta alcalinidad total, que en aguas con baja alcalinidad. Las aguas con baja
alcalinidad son pobremente amortiguadas contra cambios de pH y la remoción del CO2
rápidamente eleva el pH, que puede llegar a 10 o más (Swingle, 1961; citado por Martínez,
2006a). Las fluctuaciones del pH no son tan amplias a elevadas alcalinidades con un intervalo
de 6 a 8 en el amanecer, ó de 9 a 10 en la tarde. En aguas de alcalinidad total extrema y baja
dureza, el pH puede rebasar 11 en período de rápida fotosíntesis (Martínez, 2006a).
Azufre. Este elemento es utilizado por los organismos tanto en su forma mineral como
orgánica y su ciclo es importante particularmente en aguas dulces, en donde la
descomposición de la MO proteínica sulfurosa y la reducción anaeróbica de los sulfatos en
aguas estratificadas, contribuyen a alterar las condiciones que afectan marcadamente el ciclo
de otros nutrientes, la productividad y la distribución biológica (Wetzal, 1975; citado por
Martínez, 2006a). Las fuentes naturales de los compuestos del azufre en el agua son la roca,
los fertilizantes y el transporte atmosférico que ha aumentado en últimas fechas.
El acido sulfhídrico (H2S) es adicionado en grandes cantidades a la atmosfera en gases
volcánicos, de forma biogénica y fuentes industriales (Kellogg et al., (1972), citado por
Martínez, 2006a), este acido experimenta una serie de reacciones oxidativas para dar dióxido y
trióxido de azufre (SO2 y SO3) y acido sulfúrico (H2SO4). Las concentraciones de los
compuestos del azufre en aguas naturales, varían con la litología regional, aplicación de
fertilizantes sulfatados en la agricultura y fuentes atmosféricas (Wetzel, 1975; citado por
Martínez, 2006a).
El ciclo del azufre con frecuencia es determinado por la actividad biológica. La MO contiene
proteínas con azufre (cisteína, metionina, cistina), que en condiciones aérobicas se
remineraliza a sulfatos y en condiciones anaeróbicas, sulfatos que con actividad bacteriana se
reducen a sulfuros; una fracción de ese azufre pasa a formar parte de la MO microbiana y
eventualmente el sulfuro orgánico finaliza en el pool de la MO en descomposición, o
constituirá un mineral. En embalses y sistemas abiertos, la concentración de azufre dependerá
de la naturaleza geológica, de la dinámica de circulación y de las características hidrológicas.
Según Boyd, (1990); citado por Martínez, (2006a), en regiones de baja salinidad el azufre de
sulfatos está entre 1 a 5 mg/l, pero en aguas altamente salinas, en particular de regiones áridas
y las que tienen comunicación con el mar es elevado.
15
En ambientes naturales
como las lagunas y estuarios, el sedimento tiene una función
importante en la presencia y contenido de este gas, dado que es el almacén de MO en
descomposición que induce a la producción del acido sulfhídrico, y los procesos de difusión
química, remoción por acción mecánica de los escarbadores o por dragado y canalizaciones,
disponen en cantidades suficientes para causar problemas en peces y crustáceos, incluso la
muerte (Martínez, 2006a).
Metales pesados. Bajo condiciones normales, las aguas contienen concentraciones, muy bajas
de metales pesados denominadas traza, del orden de nanogramos por litro; en el sedimento
pueden incrementarse debido a la presencia de materia orgánica y arcilla. Ecológicamente
hablando se clasifican dentro de los elementos menores y son no conservativos es decir, son
química y biológicamente reactivos. En la actualidad las actividades humanas han
incrementado su concentración tanto en el agua como en el sedimento y en consecuencia en
los organismos planctónicos y bentónicos.
Groot et al., (1976); citado por Martínez, (2006a), señaló que la concentración de los metales
traza en el agua, resulta de la abundancia y ocurrencia de ciertas rocas y minerales que las
aguas de los ríos intemperizan y disuelven, para después transportarlos en su drenaje hasta
alcanzar el océano en las formas: disuelta, particulada o coloidal.
Según Burton, (1976); citado por Martínez, (2006a), en la fase sedimentaria pueden ocurrir
varios cambios:
 Precipitación del material disuelto para dar una nueva fase sólida.
 Incorporación del material dentro de una fase sólida ya presente.
 Liberación del material de la fase sólida al agua.
Las aguas naturales tienen material sólido en suspensión como limos, arcillas y MO
particulada que absorben, o forman quelatos e incluso hidróxidos, óxidos y carbonatos a los
cuales se les denomina, junto con los disueltos, metales pesados totales. La fracción disuelta es
la que puede ser tóxica. El boro es el de menor concentración en aguas naturales y es un
nutriente esencial para plantas; una concentración normal es de 0.045 mg/l a 0.010 mg/l; sin
embargo, en regiones áridas con altas tasas de evaporación puede ser mayor; el agua de mar
alcanza 4 mg/l. el Zn, junto con el Fe, Mn y Cu, se denominan micronutrientes necesarios para
las plantas y en algunos casos para los animales (Boyd, 1990; citado por Martínez, 2006a).
16
El requerimiento de estos elementos no es muy claro aún, pero son extremadamente reactivos
y sus concentraciones son a nivel de mg/l, arriba de las cuales pueden ser tóxicos. El cobre es
soluble en pequeñas cantidades a los pH de las aguas naturales, como es el caso de los
minerales tenorita y malaquita (CuO y Cu2 (OH)2 CO3, respectivamente), incluso en presencia
de carbonatos, como en el caso del último mineral. Las formas larvarias de los organismos son
más sensibles que los adultos; el cobre, zinc, níquel, plomo y cadmio son medianamente
tóxicos, comparados con el mercurio y la plata que son altamente tóxicos, y el cromo y
manganeso que son poco nocivos (Alzieu, 1991; citado por Martínez, 2006a).
A pesar de que los elementos medianamente tóxicos, pueden tener efectos menores, repercuten
en la producción de los organismos. La absorción de metales pesados por la mayoría de los
animales acuáticos puede ser mediante difusión pasiva de un complejo orgánico a través de la
membrana celular. La tasa de absorción es directamente proporcional a concentración externa,
como es el caso del manganeso (Bryan, 1976; citado por Martínez, 2006a). No hay evidencia
de que los animales pueden evitar la entrada de los metales por cambio rápido de
permeabilidad.
Existe una estrecha relación entre la absorción y su toxicidad aguda, el cobre la plata son mas
tóxicos que el zinc. Además hay una variante entre las diferentes formas químicas y su tasa de
absorción así como su toxicidad, influye también la salinidad y dureza del agua, presencia de
otros metales, agentes formadores de complejos y quelatos, cambio en el pH y la temperatura,
grado de hambruna y también por las diferentes respuestas entre especies. En este último se
encuentra el estado fisiológico, estrés y ciclos de vida. Aun cuando la tasa de difusión es
proporcional a la concentración del medio exterior, el contenido en el
interior de los
organismos puede ser diferente.
Los metales como el plomo, la plata y el cobre son pobremente regulados en su entrada a los
organismos. Dentro de los metales pesados se distinguen los esenciales que son utilizados para
alguna función coenzimatica o metabólica como el zinc, hierro, cobre, cobalto, manganeso,
cromo, molibdeno, vanadio, selenio, níquel, y estaño; y los que no son esenciales como el
plomo, plata, mercurio y cadmio; en ambas formas cuando se exceden sus concentraciones
inhiben los sistemas enzimáticos y metabólicos en los organismos (Martínez, 2006a).
17
Sedimentos. La MO disuelta y particulada se encuentra normalmente en los medios acuáticos,
tanto en la columna de agua como en el sedimento, la MO requiere de oxigeno para su
descomposición, este gas bajo condiciones normales, probablemente penetre de 1 a 2 mm
(Blackburn, 1987; citado por Martínez, 2006a), lo que origina diferencias en las condiciones
de oxido-reducción que a su vez influyen en la velocidad de descomposición y en la formación
de compuestos refractarios, que favorece la disolución de metales pesados con el incremento
de toxicidad; situaciones que ponen en riesgo a la comunidad acuática. La degradación de la
MO en el sedimento es la fuente de la energía biológica y química; este proceso consume
oxigeno (Martínez, 2006a).
4.4. Contaminación del agua
Los ecosistemas acuáticos son los más afectados por la contaminación. Ellos reciben la mayor
cantidad de contaminantes, lo que trae como consecuencia la disminución de la gran cantidad
de oxígeno indispensable para la vida de los animales y de la conservación del plancton, que
son la fuente de alimento de gran número de ellos (Jiménez, 2001). Los ecosistemas
dulceacuícolas son considerados los más amenazados a nivel mundial, ya que su biodiversidad
declina a mayor velocidad que los ecosistemas terrestres y al mismo tiempo se desconoce
la totalidad de su diversidad biológica. Estos ecosistemas están sujetos a cinco amenazas
principales (Fig. 8) (Serrano, 2006).
Fig. 8. Principales amenazas de los sistemas dulceacuícolas, según Dogeon et al., (2005);
citado por Serrano, (2006).
18
En general, se define la contaminación del agua como "presencia de elementos y sustancias en
concentraciones no deseados, que puedan afectar a la salud o bienestar del hombre, o ser una
amenaza de la naturaleza", lo que permite diferenciar:
a) Contaminación natural, resultado del equilibrio dinámico de la Tierra, actividad geofísica
y ciclos naturales del agua.
b) Contaminación artificial (antropogénicas), resultado de las actividades y presencia del
hombre.
Un contaminante es el exceso de materia o energía (calor) que provoca daños a los humanos,
animales, plantas y bienes, o bien, que perturbe negativamente las actividades que
normalmente se desarrollan cerca o dentro del agua, de esta forma, no existe una división
precisa entre las aguas contaminadas y las no contaminadas; este calificativo se atribuye en
función del uso, las exigencias higiénicas y el grado de avance de la tecnología para
determinar los efectos a medir los contaminantes. A pesar de la dificultad para definir la
contaminación, es claro que esta provoca el abatimiento o muerte de la flora y fauna, impide el
uso del agua en industrias o ciudades y deteriora el medio ambiente, o incluso el paisaje
(Jiménez, 2001).
4.5. Bioacumulación
Todos los organismos están compuestos de células individuales y para que estas células
obtengan nutrientes y elementos traza esenciales absorben selectivamente y almacenan una
gran variedad de moléculas. Este es un proceso natural llamado bioacumulación o
biocentración (Gerard, 1999).
Cuando se bioacumulan las sustancias químicas su concentración aumenta al paso del tiempo
en un organismo, en relación con la que tiene el ambiente. Esto ocurrirá si estos compuestos
químicos se retienen en el tejido adiposo con mayor rapidez que la de su desdoblamiento
(metabolismo) o excreción (Mackenzie, 2005). La bioamplificación por otra parte, no se
produce a nivel celular, sino a nivel ecosistema. Suele ocurrir cuando el compuesto tóxico en
cuestión no se excreta fácilmente del organismo sino que se almacena y la carga tóxica de gran
número de organismos en un nivel trófico inferior se acumula y se concentra más aun por un
organismo en un nivel trófico superior a medida que el material va ascendiendo en la cadena
alimenticia (Gerard, 1999).
19
4.6. Contaminantes del agua y sus fuentes
La extensa gama de contaminantes que se descargan en las aguas superficiales se pueden
agrupar en amplias categorías.
Fuentes puntuales. Las aguas negras domesticas y los desechos industriales se llaman fuentes
puntuales (localizadas o puntiformes), ya que en general se recolectan mediante una red de
tubos o canales y se conducen hasta un sólo punto de descarga en el agua receptora.
El termino aguas negras municipales incluye las aguas domésticas y los desechos industriales,
cuya descarga está permitida en los alcantarillados sanitarios. En general, la contaminación de
fuentes puntual se puede reducir o eliminar mediante la matización de los desechos y con un
tratamiento adecuado del agua de desecho, antes de descargarla en un cuerpo de agua
(Mackenzie, 2005).
Fuentes no puntuales. A los escurrimientos agrícolas los caracterizan múltiples puntos de
descarga y se llaman fuentes no puntuales. Con frecuencia el agua contaminada pasa sobre la
superficie del terreno, o a lo largo de canales de drenado natural y llega hasta el cuerpo de
agua más cercano. Aun cuando las aguas de escurrimiento urbano y agrícola se recolectan en
tubos o canales, en general se transportan por la distancia más corta posible hasta la descarga,
de modo que no es económicamente factible su tratamiento en cada descarga. En general, la
reducción de la contaminación agrícola, no puntual requiere cambios en las prácticas del uso
del terreno y una mejor educación. La contaminación no puntual debido al agua de lluvia
urbana, y en particular el agua pluvial recolectada en alcantarillados combinados que
conducen agua pluvial y aguas negras municipales, pueden necesitar más trabajo de ingeniería
para corregirla (Mackenzie, 2005).
4.7. Impacto mundial: cambio climático sobre ecosistemas acuáticos
El cambio climático puede tener efectos potenciales significativos en la hidrología de los
bosques de montaña y especialmente en el caudal hídrico disponible aguas abajo.
Cada vez es más clara los impactos del cambio climático en los ecosistemas acuáticos, hay
fuertes tendencias al calentamiento y la disminución de caudal medio de los sistemas lótico y
lénticos, el aumento de la temperatura media, disminuye en torno la precipitación media anual.
El calentamiento puede llevar a las menores concentraciones de oxígeno disuelto, así como la
evaporación potencial más alto, lo que deteriora la calidad del agua del río y la cantidad.
20
La utilización de los insectos acuáticos como indicadores de los impactos del cambio
climático sobre las aguas corrientes proporciona información valiosa de la degradación del
hábitat. Predicción de los efectos del futuro cambio climático en la distribución de los insectos
acuáticos y estructura de la comunidad en un ecosistema acuático (Pachauri, 2008).
4.8. Manejo de cuenca hidrográfica
Los recursos naturales en diferentes partes de México han sido sometidos a diferentes usos y
prácticas de manejo por las presiones de la población, ante esta situación es necesario
desarrollar sistemas de manejo de estos recursos, que permitan dar uso racional y realizar un
ordenamiento de las actividades agrícola, forestales, pecuarias, turísticas, etc. para regular los
usos del agua, con la participación directa de los propietarios. El manejo de cuenca
hidrográfica, se define como la planificación del uso y manejo del suelo, planta y agua en una
unidad de drenaje, que permite aprovechar y proteger los recursos naturales para obtener una
producción optima de bienes y servicios y alcanzar la sustentabilidad (Martínez, 2006b).
El aprovechamiento deberá realizarse en función de las potencialidades y limitaciones
impuestas por la fragilidad natural de los ecosistemas y valorando profundamente la
importancia estratégica de sus corrientes hídricas (Martínez, 2006b).
Una cuenca (Fig. 9), es el área que desagua agua, sedimento y las materias disueltas a una
salida común por algún punto en el canal de la corriente. Muchos procesos ecológicos y
humanos ocurren dentro de los límites de cuencas, y también contribuyen a la salud
(y los beneficios económicos) de una cuenca (Martínez, 2006b).
Fig. 9. Componentes de una cuenca, según Martínez, (2006b).
21
El agua que circula en la cuenca se mantiene constante gracias a una serie de intercambios
entre la atmósfera y la corteza terrestre que se designa con el nombre de ciclo hidrológico.
(Martínez, 2006b).
Según Guevara, (2000), el manejo de cuencas tiene como objetivos:
 Mantener o incrementar el volumen de agua.
 Mantener y mejorar la calidad del agua.
 Regular el régimen de las descargas de agua.
 Reducir el riesgo de inundación y
 Minimizar los riesgos de erosión y sedimentación.
4.9. Ecosistemas acuáticos dulceacuícolas
Las aguas dulces constituyen un hábitat donde viven y se desarrollan gran variedad de seres
vivos, los cuales dependen del agua para su subsistencia. En cuanto a las masas de aguas
continentales podemos distinguir dos tipos ecosistemas lóticos y lénticos.
4.9.1. Ecosistemas lóticos
Comprende todas las aguas interiores que no presentan corriente continua, se clasifican en:
Arroyos y ríos de montaña. La topografía de cada región, y la íntima relación entre la fuerza
de gravedad de la tierra y el flujo del agua, determinan la ubicación y limites de las llamadas
cuencas hidrográficas superficiales, usualmente formadas por depresiones que, juntas,
frecuentemente resultan en estructuras animadas de mayores dimensiones (Allen y Hoekstra,
1992; Sánchez, 2003; citado por Herzing et al., 2007). Las corrientes rápidas de montaña con
velocidad de más de 50 cm/seg; propician una alta oxigenación del agua, que favorece a
formas de vida vegetal, animal, fúngica y microorganismos característicos, especialmente las
comunidades de algas que crecen en los rápidos y los muchos invertebrados estrictamente
asociados a torrentes (Nielsen, 1950; citado por Herzing et al., 2007).
La vegetación sumergida, emergente y flotante tiende a ser comparativamente pobre pero,
curiosamente, en esas corrientes la productividad primaria es relativamente alta debido al
arrastre de nutrientes desde las partes más elevadas (Nelson y Scott, 1962; citado por Herzing
et al., 2007).
22
Distintas especies animales, microscópicas y macroscópicas por igual (protozoarios, insectos,
anfibios y peces, entre mucha más) han logrado adaptarse a estas condiciones espaciales,
aprovechando la energía que aportan nutrientes orgánicos provenientes tanto de la fotosíntesis
local como de aportaciones del medio terrestre corriente arriba. Muchas de esas especies
animales son estrictamente dependientes de esas condiciones e, incluso, pueden ser endémicas
a esos sitios. La vegetación de ribera en las corrientes de montaña, forma comunidades cuya
composición florística suele ser característica y puede incluir taxones endémicos.
La usual transparencia del agua en corrientes de montaña depende de muchos factores,
destacadamente de la densidad de la vegetación en la cabecera y corriente arriba, pero en
cualquier caso las condiciones hidrológicas son, físicas, químicas y biológicamente distintas a
las de los ríos de planicie baja, que se forman con la afluencia de distintos arroyos de montaña
una vez que estos alcanzan el pie de monte (Herzing et al., 2007).
Ríos de pie de monte y de planicie. En estos lugares, durante la época más seca, las aguas que
arriban al río de planicie son claras, pero al llegar la época lluviosa, la turbiedad de los
afluentes es mucho mayor debido al arrastre de materiales que se inicia desde las distintas
cabeceras de cuenca que confluyen. Todo esto puede determinar las características de la
productividad primaria en inicio de un río de planicie. También puede existir mantos freáticos,
de distintos tamaños y formas, cuyas aguas pueden verse finalmente a ríos de planicie en
forma de manantiales, luego de un largo tiempo desde su infiltración al subsuelo (Maass,
2003; citado por (Herzing et al., 2007).
El flujo de agua de los ríos en áreas con pendiente muy ligera es naturalmente más lento, lo
que ocasiona frecuentemente cursos sinuosos que favorecen la formación de meandros (curvas
exteriores que se aprecian en forma de “c” o “s”). Estos meandros, aunque tienen la tendencia
a permanecer por tiempos considerables sufren paulatinamente la debilitación de su estructura,
especialmente en las áreas donde la corriente se ve forzada a iniciar al giro (Leet y Judson,
1968; citado por Herzing et al., 2007). Otro de los efectos más notorios en cuerpos de agua
lóticos es que, cuando fluyen por pendientes suaves, los detritos recibidos por arrastre desde
corriente arriba tienden a sedimentarse más en el fondo y, por otra parte, esto puede ser más
probable el desarrollo de comunidades planctónicas.
23
Por otro lado, a distintas altitudes pueden presentarse diferentes componentes de la flora
acuática y distintos tipos de vegetación sumergida, emergente y flotante, con historia
biogeografía única y cuya existencia pueda estar determinada por las condiciones
geomorfológicas y climáticas locales, en cada tramo del río. La fauna acuática en ríos de
planicie a baja altitud suele ser claramente distinta a la de arroyos de montaña, generalmente
con mayor presencia de animales acuáticos que se alimentan de detritos y, también en general,
con una menor diversidad de especies acuáticas de altos requerimientos de oxigeno,
transparencia del agua y turbulencia. Esto no significa que la importancia de los ríos de
planicie baja sea menor; por el contrario, estos pueden ser hogar de gran diversidad de
especies y el único hábitat disponible para especies endémicas que han evolucionado en
condiciones de particular turbidez, menor oxigenación y en dependencia mutua con otras
especies locales, animales y vegetales (Herzing et al., 2007).
Pozas y lagunetas intercaladas en cauces de ríos. Estos rasgos del paisaje son ejemplos de
situaciones intermedias entre los conceptos de ecosistemas lóticos y lénticos. En numerosas
áreas de México los rasgos topográficos favorecen que un río, sea de montaña o de planicie,
forma vasos naturales en distintos tramos de su curso. Al ingresar a tales vasos, dependiendo
de la profundidad y la forma que estos tengan, las aguas cambien de velocidad. Con ello sus
dinámicas, a menos térmica y de intercambio gaseoso, también se modifican, en parte porque
existe cierto flujo neto de agua, el volumen contenido en la poza es grande y la mayor parte de
este no logra ser movido. Entre muchas particularidades de estos tipos de entornos acuáticos,
las características del fondo pueden ser radicalmente diferentes a las del resto del curso del río;
esto también tiene efectos en la presencia y distribución de especies de flora y fauna acuáticas
estrictas (y también de algunas facultativas). Por otra parte, si una poza de este tipo es somera,
la temperatura del agua puede llegar a ser alta en las horas de insolación, pero también tiende a
enfriarse más por la noche.
Así, la marcha diaria y estacional de temperatura del agua en una poza de río somera resulta
muy variable, en comparación con una poza profunda, que en general será más fría pero con
menor variación térmica. Por otro lado, los vasos profundos intercalados en ríos suelen tener
una estratificación térmica mejor definida que las partes del cauce con corriente más
perceptible, lo cual influye en la composición, estructura y funciones de las comunidades
bióticas presentes de pozas profundas.
24
Mientras que en los tramos de arroyos o ríos que tienen corriente definida, y por ello mejor
oxigenación, predomina la producción de materia orgánica, en los vasos profundos
intercalados predomina la descomposición (Smith, 1980; citado por Herzing et al., 2007).
En ríos cuyo flujo es íntimamente, la presencia de pozas profundas provee la única opción de
supervivencia para muchas especies acuáticas durante la sequía, las cuales se concentran en
ellas. Esto incluso puede favorecer el encuentro de los sexos de algunos animales acuáticos en
las pozas, evento que es menos probable en las épocas en que el agua fluye más intensamente
por el cauce (Herzing et al., 2007).
Corrientes Subterráneas. Como consecuencia de procesos de mecánica hidráulica iniciados
hace millones de años y aun vigentes, el agua de lluvia ha penetrado en la corteza terrestre y
sigue acumulándose en algunos sitios. Estos mantos freáticos con frecuencia se encuentran a
profundidades considerables, formando lentes de agua que son de la mayor importancia como
estabilizadores del terreno, y cuya trascendencia alcanza también la vida humana, pues son las
fuentes del agua que se obtiene mediante pozos profundos, especialmente en regiones áridas.
Biológicamente hablando, la legendaria pureza de las aguas subterráneas obedece a que muy
pocos organismos patógenos son capaces de sobrevivir en esas lentes de líquido encerradas
por roca impermeable. Sin embargo, no todas las aguas subterráneas tienen esas
características: sobre todo en terrenos calizos proclives a la infiltración del agua pluvial y a la
erosión hídrica, los ríos de superficie están virtualmente ausentes y son reemplazados por
corrientes subterráneas (Bakalowicz, 1999; citado por Herzing et al., 2007).
4.9.2. Ecosistemas lénticos
Incluyen todas las masas de agua que se mueven continuamente en una misma dirección.
Existe por consiguiente un movimiento definido y de avance irreversible.
Cuerpos de agua en cuencas endorreicas. Las cuencas endorreicas, son geoformas
comparables a ollas, dentro de las cuales las únicas salidas para el agua captada pueden ser la
infiltración en el subsuelo o la evaporación progresiva hacia la atmósfera. El aporte de agua
proviene principalmente de la precipitación pluvial local, aunque en unos cuantos casos
también pueden recibir aporte de agua presente en el subsuelo (que compensa la evaporación).
25
En algunos cráteres de volcanes existen lagunas mantenidas por el aporte pluvial (llamadas
axalapascos en lengua náhuatl) que satisfacen, estrictamente, la definición de una laguna de
cuenca endorreica y cuyo nivel de agua muy difícilmente excederá los bordes del cráter.
Aun en esos cráteres-lago, aparentemente quietos, pueden distinguirse rasgos estructurales que
muestran que no se trata de simples recipientes de líquido estático. La zona más allá de donde
la luz alcanza, se puede denominar zona profundal y en ella ocurren procesos biológicos muy
distintos que en la más superficial, pudiendo predominar los de tipo anaeróbico
(Herzing et al., 2007).
Lagos en general. En principio los lagos oligotróficos; siendo profundos, tienen una superficie
pequeña en relación con el volumen de agua contenido; en ellos el líquido es claro y de
tonalidades azulosas debido a la profundidad; los sedimentos del fondo tienen más materia
inorgánica que orgánica y el oxígeno se encuentra presente en algún grado en sitios próximos
al fondo. En contraste, normalmente los lagos eutróficos tienen: siendo someros, tienen una
gran superficie de agua en relación con el volumen del agua contenido; en ellos el líquido con
abundancia de nitrógeno y fósforo, lo que estimula el crecimiento de algas y otros vegetales;
fitoplancton concentrado hacia la superficie, lo que da a las aguas un tono verdoso
y
frecuentemente turbio, lo cual a su vez restringe el paso de la luz, por lo que la productividad
primaria se concentra en una angosta capa superior; y además, detritos orgánicos que se
acumulan en el fondo, lo cual contribuye a la abundancia de nutrientes y propicia condiciones
anaeróbicas en el fondo (Smith, 1980; citado por Herzing et al., 2007).
Además, la influencia del régimen local de temperatura (tanto diario como estacional) puede
determinar la existencia de otro tipo de zonación temporal de un lago. En latitudes templadas,
sobre todo en el verano, las aguas más superficiales se calientan con mayor rapidez y
alcanzan mayores temperaturas, formando una capa de densidad menor que las aguas más
profundas; a esta capa se le llama epilimnion. Justamente debajo de este epilimnion existe
una capa de grosor variable, caracterizada porque su temperatura y densidad varían
drásticamente en tramos muy pequeños de profundidad (por esta razón también se le ha
llamado termoclina). Por debajo de la termoclina las aguas tienen menor temperatura y ésta
resulta más uniforme, lo cual determina que la densidad sea mayor hacia el fondo; esta última
zona se llama hipolimnion (Wallace et al., 1984; citado por Herzing et al., 2007).
26
La zonación explicada ocurre principalmente en los meses cálidos, mientras que en meses más
fríos los vientos enfrían la superficie y la zonación se vuelve menos definida, lo cual propicia
la mezcla de aguas en una laguna dada, con la consecuente llegada de más oxígeno al fondo y
de sedimentos a las capas superficiales.
Humedales en sentido estricto. Los humedales (wetlands en inglés) se pueden definir como
áreas en las cuales el nivel del agua está cerca de, justo al, o encima del nivel de la superficie
del terreno (Smith, 1980; citado por Herzing et al., 2007). El carácter somero de estos
ecosistemas
acuáticos hace que su dinámica hidrológica esté sujeta a variaciones muy
considerables de temperatura, y que frecuentemente no exista una estratificación (o que ésta
no sea fácilmente perceptible). En estos ecosistemas, que pueden incluso hallarse en las
márgenes de cuerpos de agua permanentes pero que están fuertemente vinculados a las
variaciones del nivel del agua, el aporte tanto de partículas arrastradas por el viento durante la
temporada de sequía como de materia orgánica de las plantas y animales acuáticos muertos al
secarse el terreno, provee los nutrientes que reiniciarán los ciclos en la siguiente fase húmeda.
En muchos lugares donde los mantos freáticos se encuentran cerca de la superficie del
terreno, el régimen de lluvias puede determinar la saturación permanente, lo que crea
condiciones óptimas para la formación de ciénagas poco profundas, que resultan de la mayor
importancia como hábitat para numerosas especies silvestres.
Estas ciénagas tienen parte de su superficie acuática despejada (espejo de agua), lo cual es un
atractivo básico para muchas aves en vuelo durante sus migraciones; además, la presencia de
crustáceos, insectos, moluscos y otros invertebrados, así como de gramíneas y otras plantas de
ribera provee fuentes de alimento de alta calidad para ellas; y, por si fuera poco, otras aves las
residentes encuentran en las ciénagas masas importantes de vegetación densa de tular y otras
comunidades vegetales, que les aportan cobijo y opciones para anidar en relativa seguridad.
Asimismo, una importante diversidad de especies nativas de peces se encuentran asociados
con áreas de ciénagas y otros humedales relativamente poco profundos (Herzing et al., 2007).
Charcas de temporal. En muchas regiones de la Tierra existen extensiones relativamente
secas con relieve muy suave, en las cuales la precipitación pluvial no es suficiente para
generar y mantener lagos de grandes dimensiones permanentes.
27
Estas charcas estacionales, que podrían parecer poco importantes, constituyen sin embargo
hábitat de humedal críticos para numerosos anfibios e invertebrados y, no obstante su corta
duración en el ciclo anual, tienen características de productividad primaria muy importantes
para numerosas formas de vida silvestre locales. En particular puede decirse que estas charcas
de las épocas lluviosas son especialmente importantes para la vida de ciertas plantas,
invertebrados y vertebrados de las regiones áridas; muchos de estos organismos tienen ciclos
reproductivos y de crecimiento estrechamente ajustados a la corta duración anual de las
charcas (MacKay et al., 1990; citado por Herzing, et al., 2007). En regiones áridas, la
conservación de las charcas de temporal (en inglés, vernal ponds) puede ser de la mayor
prioridad para la conservación de la vida silvestre local. En el trabajo de conservación
ecológica no deben desdeñarse estos ambientes acuáticos, pues muchas especies
microendémicas de anfibios y otros organismos pueden depender estrictamente de ellos
(Herzing et al., 2007).
4.10. Geomorfología de los ríos
La definición de los sistemas lóticos sólo como flujos de agua que van de la cabecera a la boca
de una cuenca es limitado. Los movimientos verticales y laterales del agua, la energía, los
materiales y los organismos; influyen sobre el carácter de los corredores lóticos, incluyendo
sus entornos riparios. Así mismo, los cambios de esos factores en el tiempo son críticos en la
compresión de estos sistemas, de tal manera que para definir a un sistema lótico es necesario
considerar estos procesos como tetradimencionales., (Fig. 10) (Herzing et al., 2007).
Fig. 10. Dimensiones para la definición de un sistema lóticos (Herzing et al., 2007).
28
Los cauces de los sistemas lóticos son construidos por procesos geomórficos transversales
(erosión), longitudinales (transporte y depositación de sedimentos), verticales (columna de
agua y sustrato) y ocurren simultáneamente. En su base, estos procesos están regulados por “el
poder del agua”, que resulta de la combinación de la magnitud del flujo y de la pendiente.
En general se reconocen de tres tipos de descargas de agua: la formadora de canal (o
dominante), la efectiva y la de máxima ribera (bankfull). De ellas, es la formadora del canal la
que provoca procesos geomórficos longitudinales y transversales. Estos fenómenos dependen
de la conformación de la línea de máxima profundidad, a partir de la cual se disipa la energía
que permite la erosión del cauce así como el transporte y déposito de sedimentos. La línea de
máxima profundidad depende de la naturaleza del terreno (Fig. 11) (Herzing et al., 2007).
Fig. 11. Línea de máxima profundidad (Herzing et al., 2007).
Las relaciones entre la disipación de la energía dentro de los cauces de la corriente y la
pendiente provocan la conformación de las secciones del sistema: estanques, rabiones y
escalones (Herzing et al., 2007). Lo que permite reconocer dos tipos de sistemas
longitudinales: 1) Sistemas de rabión-estanque (Fig. 12a) y 2) Sistemas de escalón-estanque
(Fig. 12b).
29
Fig. 12a. Sistema Rabión-Estanque
1 Rabión y 2 Estanque
Fig. 12b. Sistema Escalón-Estanque
1 Escalón y 2 Estanque
Los tres tipos de descarga determinan la forma final del cauce en conjunto con el “pulso de
corriente”, que está representando por las variaciones cíclicas del caudal.Por ello la estructura
del cauce incluye tres límites: la línea de máxima ribera, que es aquella donde el flujo del
agua alcanza su máximo al menos cada 2 años; el otro límite de la ribera corresponde a la
corriente activa; el tercero es el límite o línea llanura de inundación, que corresponde al punto
que la corriente alcanza por lo menos una vez cada cinco años (Fig. 13).
Área de inundación
Fig. 13. Vista transversal de la ubicación de los niveles del cauce de un ecosistema lótico
(Herzing et al., 2007).
30
Las relaciones entre estos puntos clave permiten reconocer algunos de los parámetros que
afectan la estabilidad de las corrientes: ancho del canal, profundidad del canal, velocidad de
flujo, descarga, pendiente, materiales del fondo del canal, entrada de sedimentos y la
distribución del tamaño de las partículas del sedimento (Rosgen, 1996; Rosgen y Silvey, 1998;
citado por Herzing et al., 2007). Estas variables no son independientes entre sí, sino que
interactúan en la conformación del cauce y permiten estimar el tipo de cauce esperado de
acuerdo con su posición topográfica y con el relieve del paisaje, a lo que se le conoce como
“estado más probable”.
4.11. Importancia de los bosques de galería y macroinvertebrados acuáticos en los
sistemas fluviales
La vegetación que crece naturalmente en las orillas de los ríos constituye un elemento esencial
para el buen funcionamiento de los ecosistemas fluviales. Las funciones que cumple la
vegetación de ribera y los macroinvertebrados acuáticos son múltiples, pasando muchas
de
ellas inadvertidas (Asensio, 2003). En los siguientes párrafos, se describen algunas
funciones que se llevan a cabo en los sistemas fluviales.
Fuente de energía. En los tramos de cabecera, donde la composición de especies y las
relaciones entre ellas son bastante más sencillas que aguas abajo, la caída otoñal de las
hojas de los árboles situados en las orillas del cauce supone una fuente de materia
orgánica, y por tanto de energía, de gran importancia porcentual. Las hojas caídas son
degradadas por hongos (capaces de destruir la celulosa de las hojas, haciéndolas
digeribles) y bacterias, comidas posteriormente por invertebrados acuáticos que convierten
en finas partículas la materia vegetal caída de los árboles circundantes. Con ese primer paso se
da entrada a materia (y energía) exógenas en el entramado del ecosistema fluvial; luego, otros
insectos se ocuparán de aprovechar las partículas que arrastra la corriente, para lo cual han
desarrollado órganos filtradores apropiados, y los depredadores (tanto peces como
crustáceos, insectos, etc.) se alimentarán de los que ramonearon las hojas (Asensio, 2003).
Las comunidades de organismos, muestran un reflejo de las condiciones del medio, que son
muy importante para el transporte y la utilización de energía de ecosistemas fluviales
(Newbold et al., 1982; citado por Quiróz y Rodríguez, 2006).
31
La presencia de insectos acuáticos a través de sus hábitos alimenticos, es de extrema
importancia para auxiliar en la purificación del agua; ellos intervienen en el proceso de
bioturbación, que significa el movimiento de nutrientes en la columna del medio acuático.
En este proceso los insectos jugarán un papel importante en la transformación y translocación
de la energía en el sistema siendo la vía de escape, con aquellos grupos que tienen su etapa
adulta terrestre, o bien los que realizan migración, como las formas que permiten la liberación
(Merritt et al., 1984; citado por Quiróz y Rodríguez, 2006). La biodiversidad y abundancia de
los insectos acuáticos que intervienen en la bioturbación (Conjunto de pequeñas
perturbaciones en un sedimento, debidas a desplazamientos de organismos vivos.
Es un indicio de oxigenación del medio sedimentario, siendo los medios reductores poco
propicios al desarrollo de la fauna), dependerá de varias características que se encuentran
estrechamente relacionadas con la calidad del agua; tales atributos involucran aspectos
morfológicos, fisiológicos e inclusive etológicos, que incluyen la selección de sitios,
colonización, establecimiento, ciclo de vida, estacionalidad y temporalidad, tanto de los
sistemas acuáticos como de los mismos insectos (Merritt et al., 1984; citado por Quiróz y
Rodríguez, 2006).
Filtro verde y estabilidad. La vegetación de ribera es capaz, a través de su sistema
radical, de modificar la composición química de las aguas freáticas que llegan al río, e
incluso la de las propias aguas corrientes. La tupida red de raíces de las plantas
ribereñas absorbe los nutrientes disueltos en el agua, para su propio beneficio, y con
ello disminuye la carga orgánica del ecosistema acuático, frenando los fenómenos de
eutrofización. La existencia de un buen bosque de ribera, interpuesto entre el río y los
terrenos agrícolas, es una buena garantía contra la llegada de los fertilizantes que los cultivos
no han asimilado (generalmente por haber sido
abonados en exceso), aunque su
capacidad de ejercer de filtro verde, tiene como todo un límite que en demasiadas
ocasiones, se sobrepasa ampliamente. Además, gracias a su entramado de raíces, los
árboles ribereños sujetan las orillas, frenando su erosión (Asensio, 2003).
Luz, temperatura y oxígeno. La sombra que la vegetación riparia proyecta sobre el cauce,
evita la incidencia lumínica directa sobre el agua. En los tramos profundos la importancia de
ese parasol natural no es muy grande, pero en los tramos someros evita el calentamiento
excesivo del agua en verano y amortigua las fluctuaciones bruscas de temperatura.
32
Al margen de que todos los animales acuáticos tienen un rango de temperaturas propio,
fuera del cual no son capaces de sobrevivir, la temperatura ambiental incide directamente
sobre la actividad celular. A mayor temperatura del agua, mayor actividad metabólica de
los animales acuáticos y, consecuentemente, mayor necesidad de oxígeno. Por otra parte,
cuando llega mucha luz solar directamente al cauce, la vegetación acuática, tanto la
enraizada al fondo como la flotante, se desarrolla incontroladamente (siempre y cuando las
condiciones físicas no lo impidan). La proliferación de macrófitas acuáticas y algas
provoca graves déficits de oxígeno disuelto en las primeras horas de la mañana, ya que
durante la noche respiran (consumen oxígeno) y no realizan la fotosíntesis (no aportan
oxígeno) (Asensio, 2003).
Refugio y vía de comunicación. Otro aspecto importante de la vegetación de ribera es su
función de refugio para la fauna acuática, tanto para los peces, a su sombra y entre sus raíces
(los peces son, generalmente, umbrófilos, lo que quiere decir que buscan zonas en las que la
luz solar no incida directamente para pasar los períodos de baja actividad), como para los
insectos acuáticos, que utilizan las copas de los árboles ribereños para descansar, para
refugiarse de sus depredadores, para alimentarse, para reproducirse y fijar sus puestas de
huevos, para realizar la metamorfosis necesaria en el paso de la larva al adulto, etc.
Al margen de los organismos estrictamente acuáticos, los bosques de ribera ofrecen soporte,
refugio y fuente de alimentación a numerosas especies. En las riberas se pueden encontrar
animales que, de forma permanente, viven en ellas, como son ciertos reptiles, aves que
nidifican en esas zonas y/o se alimentan de animales acuáticos, y mamíferos que
dependen del medio fluvial para sobrevivir. También se ha demostrado la importancia de los
bosques ribereños para muchas especies de mariposas diurnas, resulta también la función
de los bosques de ribera como vía de comunicación entre ecosistemas bien conservados,
o que albergan fauna de gran interés, pero que se encuentran aislados entre sí (Asensio,
2003).
Paisaje. Desde un punto de vista más antropocéntrico, el valor paisajístico de los bosques
ribereños es indiscutible. La existencia de los bosques de galería diversifica la composición de
especies vegetales del territorio, y constituye un elemento que aporta un punto de frescura
y las tradición ancestral, existente aún en muchos pueblos (Asensio, 2003).
33
4.12. Bienes y servicios ambientales de los ecosistemas y su valoración económica
Los ecosistemas naturales proveen de multitud de bienes y servicios indispensables para la
vida diaria y el desarrollo de las sociedades. Estos bienes y servicios son resultado, finalmente,
de la biodiversidad y de los procesos ecológicos que se llevan a cabo de manera natural y que
mantienen en funcionamiento a los ecosistemas.
Actualmente, el reconocimiento de la importancia de los bienes y servicios ambientales se ha
fortalecido en virtud de la dificultad, tanto económica como técnica, de sustituirlos una vez
que los ecosistemas han sido degradados o destruidos en una región. Aunque el agua dulce
para el consumo humano es uno de los bienes más importantes que los ecosistemas acuáticos
brindan a la humanidad, existen otros no menos importantes; en cuanto a bienes que se cotizan
directamente en el mercado, además del agua potable, podemos distinguir su utilidad como
medios para el transporte humano y de mercancías, la generación de energía eléctrica, el
abasto de alimentos y la irrigación de las tierras agrícolas.
En el caso de los bienes y servicios no cotizados en el mercado, debemos destacar el papel que
los humedales tienen como reguladores del control de las “avenidas” que resultan de los
eventos de precipitación intensa (lo que evita o reduce las pérdidas humanas y económicas
derivadas de las inundaciones), el mantenimiento de su rica biodiversidad (que incluye no sólo
las especies que se emplean como alimento o como fuentes de materiales, sino también a las
que sostienen a los ecosistemas), el reciclaje de nutrimentos (por medio de los ciclos
biogeoquímicos), la purificación del agua de los desechos domésticos e industriales y la
regulación del clima a nivel local y regional. La importancia y el valor de los servicios
ambientales que brinda la biodiversidad se ha reconocido muy recientemente (Cuadro 3).
34
Cuadro 3. Servicios ambientales que brindan los ecosistemas acuáticos
Servicios de regulación
Regulación atmosférica y del clima: regulación de gases de efecto invernadero,
temperatura, precipitación y otros procesos climáticos; composición química de la
atmosfera.
Balance hidrológico: Recarga de acuíferos, almacenamiento de agua para la agricultura e
industria.
Control de la contaminación: Retención, recuperación y remoción de nutrimentos y
contaminantes.
Protección contra la erosión: Retención de suelos.
Eventos naturales: control de inundaciones y protección contra tormentas.
Servicios culturales
Espiritual e inspiracional: bienestar y significado religioso
Recreación: turismo y actividades recreativas.
Valor estético
Educción e investigación científica
Servicios de provisión
Alimento: pesca comercial y deportiva, frutos y granos.
Agua dulce: agua para consumo humano y agrícola.
Fibra, madera, comestible: leña, turba, etc.
Productos bioquímicos
Recursos genéticos: genes para biotecnología y especies ornamentales.
Servicios de soporte
Biodiversidad
Formación de suelo: retención de sedimentos y acumulación de materia orgánica.
Reciclaje de nutrimentos y fertilidad
Polinización: sustento para polinizadores.
Fuente: Informe de la situación del medio ambiente en México (compendio de estadísticas ambientales, 2008).
4.13. Concepto de indicador biológico
En general, todo organismo es indicador de las condiciones del medio en que se desarrolla, ya
que de cualquier forma su existencia en un espacio y momentos determinados responden a su
capacidad de adaptarse a los distintos factores ambientales.
Un indicador biológico acuático se ha considerado como aquel cuya presencia y abundancia
señala algún proceso o estado del sistema en el cual habita. Los indicadores biológicos se han
asociado directamente con la calidad del agua más que con procesos ecológicos o con su
distribución geográfica. Es pertinente aclarar que más que un organismo, el indicador
biológico se refiere a la población de individuos de la especie indicadora, y en el mejor de los
casos al conjunto de especies que conforman una comunidad indicadora (González et al.,
2006).
35
El concepto de organismo indicador se refiere a especies seleccionadas por su sensibilidad o
tolerancia a diversos tipos de contaminación o sus efectos. Un indicador biológico es
característico de un medio ambiente, que cuando mide, cuantifica la magnitud del estrés, las
características de hábitat y el grado de exposición del estresor o el grado de respuesta
ecológica a la exposición (De la Lanza et al., 2007b).
4.14. Criterios generales para la elección de bioindicadores
El uso de bioindicadores, es una herramienta analítica para dar información de la estructura y
función de comunidades biológicas presentes o sobre el cambio de condiciones pasadas
(De la Lanza et al., 2007b). El empleo de bioindicadores tienen limitaciones como:
 Grado al cual pueden ser detectados impactos sutiles.
 La carencia de herramientas de diagnostico para determinar las causas del impacto
observado.
 El estado de conocimiento para definir ecorregiones y áreas de referencia.
 Los indicadores biológicos no tiene una expresión numérica precisa, comparados con los
análisis físicos y químicos.
 Se requiere aparentemente personal con cierta experiencia.
 El muestreo consume más tiempo.
Cairns y Dickson, (1971); citado por De la Lanza et al., (2007b), señalan los siguientes
beneficios de los indicadores:
 Los datos biológicos son fácilmente accesibles como los químicos y físicos.
 La información puede expresarse numéricamente.
 Existen conceptos biológicos que, propiamente aplicados proveen información mejor que
otros descriptores para cierto tiempo de contaminación.
 La colección y evaluación de información biológica puede realizarse por grupos
industriales u otros ajenos a la biología.
Zwart, (1995); citado por De la Lanza et al., (2007b), señala que los métodos de biomonitoreo
en las estrategias de control de la contaminación química tienen varias ventajas sobre el
monitoreo químico:
 Miden la biohabilidad de los compuestos, integrando la concentración y su toxicidad
intrínseca.
36
 Integran los efectos en un gran número de individuos. La respuesta biológica es
integrativa y acumulativa en la naturaleza, especialmente en los niveles altos de
organización biológica, lo cual reduce el número de medidas en espacio y tiempo.
Como desventaja:
 Dificultad de relacionar los efectos observados con una contaminación en especial y por
lo tanto, no remplazaran el análisis químico.
 Algunos requerimientos en el monitoreo, son exclusivos, y dentro de la relevancia
ecológica, con una relación directa.
Este método biológico de monitoreo de calidad del agua puede usar desde el taxón, familia,
género o incluso la especie, aunque existen dificultades frecuentes a nivel especifico y la
mayoría de las veces no se cuenta con personal capacitado; aunado a este último, se requiere
hacer observaciones en campo en las que a la hora de la colecta de las muestras se pueden
definir el taxón o familia y no siempre asiste el especialista. Los organismos que se conservan
para su identificación en el laboratorio frecuentemente pierden características físicas (color y
ciertos rasgos morfológicos) útiles para su clasificación (De la Lanza et al., 2007b.)
4.15. Organismos indicadores
Existen varios organismos que pueden ser usados como indicadores para la calidad del agua
tales como: Bacterias, Protozoarios, Algas, Macroinvertebrados, Macrofitas y Peces (De la
Lanza et al., 2007b). Dentro del empleo de los Macroinvertebrados, los más usados son los
insectos, y estos tienen varias ventajas:
 Diversidad de formas y hábitats.
 Muchas especies sedentarias que pueden indicar efectos en el sitio de muestreo.
 Todas las comunidades responden al cambio.
 Especies de larga vida, pueden indicar efectos de contaminación en el tiempo.
Entre las desventajas que presentan son:
 Dificultades cuantitativas de muestreo.
 Sustrato importante durante las muestras.
 Algunas especies trasportadas en aguas en movimiento.
 Conocimiento necesario de su ciclo de vida será necesario para la interpretación.
 Algunos grupos tienen dificultades para su identificación.
37
4.16. Criterios para la selección de los insectos acuáticos como indicadores
Los criterios que se toman en cuenta para la selección de insectos acuáticos se muestran en el
siguiente listado (De la Lanza et al., 2007b).
1. Biológicamente relevantes en el balance y equilibrio de las comunidades, dada su
importancia ecológica como alimento para vertebrados, peces, aves y anfibios, así como
en la transferencia de energía por su dispersión, deriva emergencia en el ciclo de
nutrientes,
por la diversidad de hábitos que presentan: carnívoros, herbívoros,
detritívoros, filtradores, recolectores y desmenuzadores.
2. Socialmente relevantes dado que algunas especies resultan atractivas para su conservación
en áreas naturales protegidas, como especies endémicas en criterio para la biodiversidad o
en el establecimiento de límites permisibles para la protección de vida acuática.
3. Especialmente sensibles a la contaminación de una respuesta rápida con cambios en la
estructura de la comunidad, sucesión de especies, bioacumulación, efectos mutagénicos y
extinción como en el caso de algunos dípteros.
4. La evaluación de estas respuestas se pueden utilizar al comparar estaciones para muestreo,
sitios o localidades en los distintos tipos de sistemas, ya sean lóticos o lénticos.
5. Utilización en el diagnostico de un contaminante en especial, dada la particularidad de
bioacumular algunas sustancias tóxicas como el caso de algunos dípteros o
ephemeropteras, en los que se puede determinar el tipo de contaminante, tiempo de
exposición, concentración y déposito del mismo en el sistema, en laboratorio y
compararlas con un mínimo de error.
6. Los datos generados pueden interpretarse desde una forma descriptiva como en el
diagnostico de una buena, regular y mala calidad del agua, hasta la predicción de un
problema de salud pública como el transporte de sustancias tóxicas por bioacumulación y
el establecimiento de estos indicadores para medidas legales.
7. El costo efectivo en tiempo y dinero es menor cuando se utilizan los insectos acuáticos
como indicadores ya sea en la evaluación de la calidad del agua al momento, así como en
el aprovechamiento de los resultados a futuro en el problema de la contaminación.
8. La integración de estas evaluaciones con insectos acuáticos da un panorama más amplio,
ya que representan un vasto porcentaje de la biota total de un ecosistema acuático, tanto
en comparación como abundancia, por lo que al integrar los resultados se cubre gran parte
del análisis del ecosistema.
38
9. Su evaluación en un biomonitoreo continuo permite establecer referencias históricas que
sirvan para conocer la evaluación de un sistema acuático, así como para establecer
predicciones temporales.
10.
Conociendo la sensibilidad y/o los rangos de tolerancia de algunas especies se puede
analizar la degradación del mismo.
11.
La mayoría de las especies tienen ciclos de vida cortos y llegan a tener varias
generaciones al año, lo que permite la rápida recuperación y establecimiento de nuevos
organismos.
12.
Presentan gran potencial para seguir utilizándolos como una medida de evaluación, ya
que existe una gran diversidad de especies y muchos tienen una amplia distribución que
permite recolectarlos y disponer de ellos con relativa facilidad.
13.
Proporcionan una escala o criterio apropiado para el manejo del problema, ya que se
pueden manejar como monitores naturales de las condiciones que prevalecen en el agua.
14.
Proporcionan información única puesto que se constituye en gran medida como parte
fundamental de la biomasa total de los organismos con hábitos bentónicos.
15.
Ellos proveen una rápida información de los efectos de una alteración en un sistema
acuático con el conocimiento de la biología de estas especies, es decir el observar el
establecimiento y el crecimiento en abundancia de organismos tolerantes y/o facultativos
y la extinción de los intolerantes a la contaminación.
4.17. Métodos biológicos de evaluación de calidad del agua
Aun cuando la contaminación del agua es ante todo un problema biológico, muchos países
han dependido esencialmente de parámetros físico-químicos para evaluar la calidad del agua.
Para ello, se han desarrollado numerosos métodos e índices que tratan de interpretar la
situación real, o grado de alteración de los sistemas acuáticos (Toro et al., 2003; citado por
González et al., 2006).
Los índices biológicos informan de la situación tanto momentánea como de lo acontecido
algún tiempo antes de la toma de muestras, es decir, es como tener información del presente y
pasado de lo que está sucediendo en las aguas (Alba-Tercedor, 1988; citado por González et
al., 2006).
39
4.17.1. Índices
El creciente deterioro de los ecosistemas acuáticos ha venido demandando el desarrollo de
sistemas y métodos, que permiten conocer su grado de alteración debido a causas naturales y/o
antropogénicas. Entre las metodologías más recientes se encuentra el de integridad biótica que
conjuga elementos estructurales y funcionales de los ecosistemas acuáticos para conocer el
estado aproximado de sus procesos ecológicos y evolutivos. Esta conjunción de medidas lleva
a la evaluación de la integridad biológica en los cuerpos de agua (Fig. 14) (De la Lanza et al.,
2007b).
Integridad
fisica
INTEGRIDAD
ECOLOGICA
integridad
quimica
integridad
biologica
Fig. 14. Integridad biológica de sistemas acuáticos, tomado de Hammer, (1991); citado
por De la Lanza et al., (2007b).
La valoración biótica es una evaluación de las condiciones de un cuerpo de agua usando
estudios y medidas directas de la biota residente en aguas superficiales (Barbour et al., 1999;
citado por Herzing et al., 2007). Las técnicas desarrolladas para estas evaluaciones son
conocidas como “protocolos de evaluación biótica”, y fueron concebidas como estrategias con
buen balance como costo-beneficio, científicamente validas y orientadas a:
Facilitar el análisis de múltiples sitios en campo.
1. Obtener resultados rápidos para la toma de decisiones.
2. Proveer reportes científicos de fácil acceso para el público.
3. Promover procedimientos ambientales sanos.
40
Los protocolos que se han desarrollado también pueden aplicarse para:
a) Caracterizar la existencia y severidad de daños en los recursos acuáticos.
b) Ayudar a identificar fuentes y causas de los daños.
c) Evaluar la efectividad de las acciones de control de la contaminación y restauración en
ambientes acuáticos.
d) Validar estudios accesibles y acumular valoración de impactos.
Estos protocolos parten del principio de que las alteraciones de cualquier tipo en los sistemas
acuáticos se reflejan en daños sobre la condición y el funcionamiento de sus comunidades
bióticas; entre ellos están la pérdida de los taxa sensibles y los cambios en estructura de las
comunidades. En México las aguas corrientes han sido negativamente impactadas; es difícil
encontrar arroyos y ríos prístinos en la actualidad (Herzing et al., 2007).
La medición de la integridad biótica según (Herzing et al., 2007), tiene las siguientes ventajas:
1. Costo-eficiente. Se trata de una herramienta rápida que no requiere de la inversión en
equipos costosos para el monitoreo.
2. Válida científicamente. Es el resultado de profundos análisis aplicando el rigor científico,
para garantizar que su aplicación permita contar con datos confiables.
3. Provee datos múltiples en un muestreo. Para que se genere una herramienta práctica,
como óptimo, un sólo muestreo es suficiente para obtener información válida.
Se recomienda que en sistemas lóticos el muestreo se haga en la época de sequía, cuando
las condiciones hidrológicas permiten encontrar las comunidades acuáticas más estables
que reflejen mejor las variaciones de origen antropogénicos.
4. Resultados rápidos para la toma de decisiones. Atiende a los manejadores de los recursos
acuáticos, quienes requieren de métodos efectivos que permitan establecer una
manifestación indicativa de los impactos sobre los ecosistemas acuáticos.
5.
Produce reportes científicos de más fácil acceso al público. Los protocolos y sus
resultados pueden diseñarse de forma que puedan aplicarse e interpretarse por personas
sin estricta formación científica.
6. Utiliza procedimientos ambientalmente benignos. La toma de datos no impacta a las
comunidades bióticas ni a los procesos del ecosistema que se halla bajo monitoreo.
7. Es multimétrica. Un evento de toma de datos debe proveer varias mediciones. Estas son
las variables (métricas) que componen al índice.
41
8. Es multivariada. El diseño del índice debe emplear el poder de la estadística multivariada.
La certidumbre de un índice es una de sus mayores fortalezas, por lo que su simplicidad
no debe poner en riesgo su confiabilidad, lo que se logra a través del rigor de los análisis
durante su diseño.
9. Tiene enfoque regional. Las debilidades de otros modelos pueden estar relacionadas con
la distribución geográfica de las especies o con particularidades de los ecosistemas.
Se han desarrollado diversos y múltiples índices; desde el punto de vista histórico
De la Lanza et al., (2007b), menciona:
a) Sapróbico (1901).
b) Índice numérico original (1933).
c) Índice de Shannon y Weaver (1948).
d) Índice de Simpson (1949).
e) Índice de diversidad ( Margalef, 1951).
f) Índice biótico de Beck (1954).
g) Índice de Odum.
h) Índice de Cairns (1971).
i) Índice estadístico de Pielou (1975).
Los arriba citados son generales y los siguientes son más específicos para el ecosistema
acuático:
j) Asociación de poblaciones (Wilhm, 1970). Usada por el autor para Macroinvertebrados
bentónicos (De la Lanza et al., 2007b).
k) Índice de Goodnight y Whitley (1960). Basado en la abundancia relativa aplicada a
oligoquetos y otros organismos bentónicos (De la Lanza et al., 2007b).
l) Índice
de
Brinkhursts
(1966).
Especialmente
propuesto
para
tubifícidos
en
enriquecimiento orgánico (De la Lanza et al., 2007b).
m)Proporción nematodos/copépodos de Rafaelli y Mason (1981). Usado en contaminación
marina (De la Lanza et al., 2007b).
n) Histogramas de Patrick (1949). Que utiliza los índices de diversidad y biótico.
Estos histogramas, los organiza en cinco clases:
42
 Saludable
 Semisaludable
 Contaminado
 Muy contaminado
 Atípico
El Autor utiliza siete grupos taxonómicos para construir su histograma: Algas azules y
rotíferos aplanados; oligoquetos; protozoarios; diatomeas y la mayoría de algas verdes; todos
los rotíferos (no incluido rotíferos aplanados) además de almejas, caracoles y gusanos; todos
los insectos y crustáceos y todos los peces. Estos grupos son iguales a los elegidos para ser
empleados en México para la calidad del agua. Sin embargo, el citado autor propone el empleo
simultaneo de los siete, por lo cual no ha sido ampliamente usado (De la Lanza et al., 2007b).
o) Índice de Graham (1965). Esta es una adaptación que hizo este autor al índice de
Wodiwiss (1960). Utiliza una escala del 1 al 6 con un incremento de deterioro en la
calidad del agua hacia número altos, indicando que el 6 es la ausencia de
Macroinvertebrados bentónicos (De la Lanza et al., 2007b).
p) Marcado biológico de Chandler (1970). Chandler señala que los peces por su movilidad
no son buenos indicadores y los protozoarios reaccionan rápidamente pero tienen
problemas de identificación, por tanto los Macroinvertebrados bentónicos son las bases
más fáciles para la evaluación de la contaminación del agua (De la Lanza et al., 2007b).
q) Índice de Chutter (1972). Chutter considera que su índice biótico es una medida de la
contaminación del agua por compuestos alóctonos como materia orgánica fácilmente
oxidable y sus productos de descomposición (De la Lanza et al., 2007b).
r) Índice de Hilsenhoff (1977).
Hilsenhoff señala que el valor de rango de 0 a 10
(Cuadro 4), señala que su valor de calidad correspondiente dependía de la sensibilidad o
tolerancia de los animales, que es una particularidad local o regional. La taxa con valor de
0 son los organismos extremadamente intolerantes a la contaminación; la taxa con valor
de 4 a 6 son tolerantes, y la que puede sobrevivir a grandes cantidades de contaminación
tiene un valor de 10 (Rodríguez, 2001).
43
Cuadro 4. Valores de puntuación para las familias de macroinvertebrados; adaptada por
Hilsenhoff, (1988); citado por Rodríguez, (2001), en el Índice de Hilsenhoff.
Orden
Plecoptera
Ephemeroptera
Trichoptera
Odonata
Megaloptera
Coleoptera
Diptera
Amphipoda
Isópoda
Acariformes
Decapoda
Mollusca
Oligochaeta
Hirudinea
Turbelaria
Familia
Leuctridae, Pteronarcidae.
Perlidae, Capniide, Chloroperlidae.
Nemouridae, Taeniopterigidae, Perlodidae.
Ephemerellidae
Leptohlebiidae, Metretopodidae, Oligoneuridae,
Polymitarcidae.
Baetiscidae
Baetidae, Ephemeridae, Heptageniidae, Tricorythidae,
Potomanthidae.
Caenidae, Siphlonuridae.
Brachycentridae, Lepidostomatidae.
Helicopsychidae, Psychomyiidae.
Calamoceratidae, Helicopsychidae, Philopotamidae,
Sericostomatidae, Uenoidae.
Hydroptilidae, Hydropsychidae, Leptoceridae,
Limnephilidae, Phryganeidae.
Molannidae, Polycentropodidae, Rhyacophilidae.
Agrionidae, Gomphidae.
Macromiidae, Cordulegastridae, Aeshidae.
Calopterygidae, Corduliidae.
Coenagrionidae, Libellulidae, Lestidae.
Corydalidae
Sialidae
Elmidae, Psephenidae.
Dryopidae
Blephariceridae
Anthericidae
Tipulidae
Dolochopodidae
Ephydridae, Ceratopogonidae, Chironomidae, Simuliidae,
Muscidae, Tabanidae.
Syrphidae, Psychodidae.
Gammaridae
Talitridae
Aseliidae
Lymnaeidae
Physidae, Sphaeridae.
Bdellidae
Platyhelminthidae
Valor de
tolerancia a la
contaminación
0
1
2
1
2
3
4
7
1
2
3
4
6
1
3
5
9
0
4
4
5
0
2
3
4
6
10
4
8
8
4
6
6
8
8
10
4
Fuente: Adaptada por Hilsenhoff, (1988); citado por Rodríguez, (2001).
44
La fórmula para índices bióticos es:BI = ∑ni ai/N
Donde:
BI = Índice biótico
ni = Número de especies en cada familia
ai = Valor de tolerancia asignado para cada familia (Cuadro 4)
N = Numero de macroinvertebrados colectados (usualmente 100)
Cuadro 5. Calidad del agua de acuerdo a la puntuación del Índice de Hilsenhoff.
Índice biótico
Calidad
0.00-3.75
Excelente
3.76-4.25
Muy buena
4.26-5-00
Buena
5.01-5.75
Regular
5.76-6.50
Pobremente regular
6.51-7.25
Pobre
7.26-10.0
Muy pobre
Fuente: Adaptada por Hilsenhoff, (1988); citado por Rodríguez, (2001).
s) Índice biótico. Las señales de tolerancia de los organismos son generalmente dadas
genéricamente, usualmente referidas a especie o familia.
Cabe destacar que uno de los índices que aun se emplean ampliamente, es el Índice Biótico de
Beck, basada en tres clases de bentos: Clase I (intolerante); Clase II (facultativo), y Clase III
(tolerante a la contaminación).
Este índice es utilizado por las Organizaciones Monitoreadoras de Ciudadanos en los Estados
Unidos, ya oficializado por la EPA (desde 1990). En virtud de que es aplicado a
Macroinvertebrados (y en especial a insectos), propone los siguientes grupos (Cuadro 6):
Cuadro 6. Grupos de macroinvertebrados utilizados en el Índice biótico de Beck.
Intolerantes
Facultativos
Tolerantes
Ephemenóptera
Odonata
Tricóptera
Decápoda
Hirudinea
Megalóptera
Isópoda
Diptera
Plecóptera
Amphipoda
Physidae
Coleóptera
Diptera
Oligochaeta
Gastrópoda
Coleóptera
Fuente: De la Lanza et al., (2007b).
Además Beck consideró que los organismos facultativos se consideran menos tolerantes que
los denominados tolerantes y más tolerantes que los intolerantes.
45
Dicho índice se explicará brevemente:
A = 0-9
B = 10-99
C = 100 0 más
El número de taxa en cada grupo es multiplicado por el valor de tolerancia del grupo
(intolerante = 3, facultativo = 2, tolerante = 1); la suma de estos grupos, denomina el índice
del Valor Acumulativo, IVA (o comunidad) es nominada en una escala de excelente, bueno,
regular y pobre. Este índice es una posibilidad que sea utilizado en México por su sencillez y
bajo costo (De la Lanza et al., 2007b).
t) Medida funcional. Algunas medidas funcionales del grupo de los alimentadores (índice
de Comparación secuencial, ICS) pueden ser apropiados para ser usados como
bioindicadores, que por su simpleza, a continuación se describe su metodología según
Cummings y Wilzbach (1985); citado por De la Lanza et al., (2007b).
1) Tomar una muestra de sitios como subhábitats:
 Acumulación de hojarasca (constituida por materia orgánica particulada);
 Grandes ramas y troncos;
 Detritos finos (materia orgánica particulada fina);
 Perifiton (algas adheridas a las rocas y superficies de madera);
 Plantas vasculares o musgo.
2) Separar el grupo de invertebrados de cada subhábitats muestreado.
3) Asignación de Macroinvertebrados a grupos funcionales comedores y efectuar el conteo.
Estimar la biomasa relativa en cada categoría, que pueda ser través de volumen
desplazado.
4) Calcular las proporciones de los diferentes grupos funcionales y comparar estas
proporciones para los diferentes tipos de arroyos o corrientes.
5) Predecir proporciones que puedan variar regionalmente.
El índice de Comparación Secuencial (ICS) de Cairns (1967) se compara de especímenes en
líneas o corridas y se calcula a través de la formula:
ICS =
Número de fila (o corrida)
Número de individuos
46
u) Evaluación aproximada rápida. Resh y Jackson (1993). desarrollaron una evolución
rápida aproximada para el monitoreo de la calidad del agua con fines de salud humana;
esta evaluación la aplican en Estados Unidos y Europa (De la Lanza et al., 2007b).
v) Índice del estado trófico de Carlson (1977) (IET). Este índice, aunque es propio para
medir el grado de eutrofia en aguas dulces lenticas, ha sido propuesto por la EPA (1991)
como un análisis de rutina en el monitoreo de la calidad de lagos realizado por
voluntarios. Se basa en medir la transparencia (disco de Secchi), la clorofila “a” y el
fosforo total. El autor desarrolla la siguiente formula (De la Lanza et al., 2007b).
𝐼𝐸𝑇 (𝑑𝑖𝑠𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑆𝑒𝑐𝑐ℎ𝑖) = 10(6 −
𝐼𝐸𝑇 (𝑐𝑙𝑜𝑟𝑜𝑓𝑖𝑙𝑎 "𝑎" = 10(6 −
Ln disco de Secchi
)
Ln 2
2.04 − 0.68 Ln clorofila "a"
)
Ln2
IET (TP) = 10(6 − Ln
48
)
TP
Ln2
w) Biological Monitoring Working Party (BMWP). Se basa en la asignación a las familias
de macroinvertebrados acuáticos de valores de tolerancia a la contaminación
comprendidos entre 1 (familias muy tolerantes) y 10 (familias intolerantes). La suma de
los valores obtenidos para cada familia detectada en un punto nos dará el grado de
contaminación del punto estudiado (Jiménez, 2007). Las puntuaciones asignadas a cada
familia (Cuadro 7) de macroinvertebrados según el BMWP' se resumen acontinuación:
47
Cuadro 7. Valores de puntuación para las familias de macroinvertebrados, según
Jiménez, (2007); en el Índice Biological Monitoring Working Party.
Familia
Puntación
Siphlonuridae, Heptageniidae, Leptophebiidae, Potamanthidae,
Ephemeridae, Taeniopterygidae, Leuctridae, Capniidae, Perlodidae,
Perlidae, Chloroperlidae, Aphelocheiridae, Phryganeidae, Molannidae,
10
Beraeidae, Odontoceridae, Leptoceridae, Goeridae, Lepidostomatidae,
Brachycentridae, Sericostomatidae, Athericidae, Blephariceridae.
Astacidae, Lestidae, Calopterygidae, Gomphidae, Cordulegasteridae,
Aeshnidae, Corduliidae, Libellulidae, Psychomyiidae, Philopotamidae,
8
Glossosomatidae.
Ephemerellidae, Nemouridae, Rhyacophilidae, Polycentropodidae,
7
Limnephilidae.
Neritidae, Viviparidae, Ancylidae, Hydroptilidae, Unionidae, Corophiidae,
6
Gammaridae, Platycnemididae, Coenagriidae.
Oligoneuriidae, Dryopidae, Elmidae, Helophoridae, Hydrochidae,
Hydraenidae, Clambidae, Hydropsychidae, Tipulidae, Simuliidae,
5
Planariidae, Dendrocoelidae, Dugesiidae.
Baetidae, Caenidae, Haliplidae, Curculionidae, Chrysomelidae, Tabanidae,
Stratiomydae, Empididae, Dolichopodidae, Dixidae, Ceratopogonidae,
Anthomyidae, Limoniidae, Psychodidae, Sialidae, Piscicolidae, Hidracarina.
Mesoveliidae, Hydrometridae, Gerridae, Nepidae, Naucoridae, Pleidae,
Notonectidae, Corixidae, Helodidae, Hydrophilidae, Hygrobiidae,
Dysticidae, Gyrinidae, Valvatidae, Hydrobiidae, Lymnaeidae, Physidae,
Planorbidae, Bithyniidae, Sphaeridae, Glossiphoniidae, Hirudidae,
Erpobdellidae, Asellidae, Ostracoda.
Chironomidae, Culicidae, Muscidae, Haumaleidae, Ephydridae.
Oligochaeta (todas las clases), Syrphidae.
4
3
2
1
Fuente: Jiménez, (2007).
Finalmente, tras la suma de los valores correspondientes a cada una de las familias presentes
en la zona de estudio, se obtiene la calidad del agua, que se puede encuadrar en una de las 5
categorías presentes en el Cuadro 8.
Cuadro 8. Categorías de calidad del agua de acuerdo a la puntuación del Índice
Biological Monitoring Working Party
Clase
Puntuación
Calidad del agua
I
120
Aguas muy limpias
I
101-120
Aguas limpias
II
61-100
Aguas ligeramente contaminadas
III
36-60
Aguas contaminadas
IV
16-35
Aguas muy contaminadas
V
< 16
Aguas fuertemente contaminadas
Fuente: Jiménez, (2007).
48
4.18. Origen de los insectos acuáticos
Aunque el origen de los insectos acuáticos no es muy conocido, existen registros fósiles,
donde se determina la era en la cual hicieron su aparición y ha podido permitir seguir los pasos
de su evolución (Cuadro 9) (Galindo, 1990; citado por Rodríguez, 2001).
Cuadro 9. Secuencia de aparición de los órdenes de insectos acuáticos
en el registro fósil.
Millones de años
Era
Insectos
0-70
Cenozoica
No se conocen detalles de insectos.
70-135
Cretácico
Lepidoptera
135-185
Jurásico
No se conocen detalles de insectos.
185-225
Triásico
Diptera, Hymenoptera y Trichoptera
Odonata, Plecoptera, Hemiptera,
225-270
Pérmico
Coleoptera, Megaloptera.
Carbonífero superior
Ephemeroptera
270-350
Carbonífero inferior
No se conocen detalles de insectos.
350-400
Devónico
Primeros insectos sin alas.
Fuente: Lehmkuhl, (1979); citado por Rodríguez, (2001)
4.19.
Clasificación de los insectos
Históricamente la ordenación de los insectos ha ido superando diferentes fases, hasta llegar a
la clasificación que hoy conocemos como clásicas o comúnmente aceptadas. Según De Liñán
(1998), (Cuadro 10), corresponde a la clasificación general de la clase insecta. Sin embargo
hay que tomar en cuenta que existen otras clasificaciones que se siguen actualizando.
49
Cuadro 10. Clasificación general de la clase insecta.
SUBCLASE Apterygota
Ordenes
Thysanura
Diplura
Protura
Collembola
SUBCLASE Pterygota
Ordenes
División Exopterygota
Ephemeroptera
Odonata
Plecoptera
Grylloblattodea
Orthoptera
Phasmida
Dermáptera
Embióptera
Dictyoptera
Isóptera
Zoraptera
Psocóptera
Mallophaga
Siphunculata
Hemiptera
Homóptera
Thysanoptera
División Endopterygota
Ordenes
Neuroptera
Mecoptera
Lepidoptera
Trichoptera
Diptera
Siphonaptera
Hymenoptera
Coleoptera
Fuente: De Liñán, (1998).
El paso para la identificación es comprender la biología y ecología de insectos acuáticos.
De acuerdo a una nomenclatura internacional se clasifica como sigue (Howell, 1996; citado
por Rodríguez, 2001):
50
Taxón
Reino
Fylum
Clase
Subclase
Infraclase
Orden
Superfamilia
Subfamilia
Género
Subgénero
Especie
Autor
4.20. Morfología de los insectos acuáticos
En este apartado del trabajo de tesis, se estudia los diferentes aspectos del ciclo biológico de
la clase insecta.
4.20.1. Metamorfosis
En el transcurso de su vida los insectos sufren modificaciones más o menos apreciables en su
forma. A este fenómeno se le denomina metamorfosis (Coronado, 1985). El desarrollo que los
insectos experimentan desde la formación de la célula huevo hasta alcanzar el estado adulto
puede ser dividido en dos grandes periodos: el embrionario y el postembrionario.
El desarrollo embrionario se produce en el interior del huevo, en algunos casos dentro, pero
más común fuera, del cuerpo de la hembra. El desarrollo postembrionario abarca desde el
momento en que se produce la eclosión del huevo, con la emergencia de la larva o ninfa, hasta
que se alcanza el estado definitivo de imago (estado adulto). La duración de los dos períodos
es muy variable dependiendo de los distintos grupos de insectos y de las condiciones del
medio (De Liñán, 1998).
El grado de intensidad con que se manifiesta ha dado lugar al reconocimiento de varios tipos
que podemos enumerar como sigue (Coronado, 1985):
1. AMETABOLA (subclase Apterygota). Insectos sin metamorfosis.
Los insectos de este grupo exhiben el tipo más primitivo de desarrollo postembriónico, los
cambios estructurales son prácticamente imperceptibles.
Los insectos que muestran este tipo de crecimiento mudan de tiempo en tiempo pero los
sucesivos instares sólo difieren en tamaño y en el desarrollo de los órganos sexuales.
También es posible que sigan mudando a través de la vida adulta (Domínguez, 1986).
51
La subclase Apterygota según Domínguez, (1986), tienen un desarrollo ametábolo: Protura,
Collembola, Diplura y Thysanura como se muestra en la Fig. 15.
Fig. 15. Insectos sin metamorfosis (Domínguez, 1986).
2. METABOLA (Subclase Pterygota). Insectos con metamorfosis.
a) Hemimetábola (División Exopterygota). Insectos con metamorfosis incompleta,
gradual, simple o directa.
Los insectos que tienen desarrollo hemimetábolo, cuenta con formas jóvenes que son
extremadamente parecidas a los adultos, excepto por la completa ausencia de alas en los
primeros instares, aunque eventualmente, después de cierto tiempo, las alas comienzan
aparecer en forma de rudimentos o paquetes alares adheridos a la pared exterior del cuerpo.
De manera semejante, el desarrollo de los órganos sexuales es incompleto en las formas
inmaduras, a esta última se les denomina ninfas. Comúnmente las ninfas muestran los mismos
hábitos alimenticios que los adultos y con frecuencia se les encuentra alimentándose sobre la
misma planta. Los órdenes que presentan metamorfosis incompleta son los siguientes:
Ephemeroptera, Odonata, Orthoptera, Dermáptera, Isóptera, Embióptera, Plecoptera,
Zoraptera, Psocóptera (Corrodentia), Mallophaga, Anoplura (Siphunculata), Thysanoptera,
Hemiptera (Heteroptera), Homóptera (Domínguez, 1986).
Comstock divide a los insectos aquí considerados como Hemimetábola en dos grupos:
PAUROMETABOLA Y HEMIMETABOLA. En los paurometábola (Fig. 16), los jóvenes en
sus primeros instares son muy activos y diferentes de los adultos en tamaño y en el desarrollo
de los órganos sexuales; generalmente son insectos de hábitos terrestres, algunos acuáticos
pero en ambos casos la respiración es traqueal.
52
Los órdenes que presentan esta división son: Orthoptera, Dermáptera, Isóptera, Embióptera,
Zoraptera, Psocóptera (Corrodentia), Mallophaga, Anoplura (Siphunculata), Thysanoptera,
Hemiptera (Heteroptera), Homóptera.
Huevos
Fig. 16. Grupo paurometábola, Orden Hemiptera.
En las Hemimetábolas el desarrollo es parecido al de los jóvenes de los Paurometábola pero
éste se ve interrumpido por un período de reposo más o menos definido antes de alcanzar el
estado adulto, variando en hábitat como el régimen alimenticio. A los jóvenes del grupo
Bathmedometabola (Fig. 17), se les da la denominación de náyades.
Los náyades son ninfas acuáticas que se distinguen de las ninfas acuáticas y terrestres de los
Paurometábola porque respiran por medio de agallas o branquias traqueales. Los órdenes
incluidos en el grupo Bathmedometabola son: Ephemeroptera, Odonata y Plecoptera
(Domínguez, 1986).
Huevos
Fig. 17. Grupo Bathmedometabola, Orden Odonata.
53
3. HOLOMETÁBOLA. (División Endopterygota). Insectos con metamorfosis completa
(huevo, larva, pupa o crisálida y adulto).
En los insectos que tienen metamorfosis completa (Fig. 18), ocurren grandes cambios
estructurales e internos. Los estados inmaduros activos son completamente diferentes a los
adultos y reciben la denominación de larvas. Las larvas se alimentan en forma muy activa y
carecen de primordios alares externos, además, el estado adulto es precedido de un estado
pupal generalmente inactivo y no se alimentan.
Las grandes variaciones en estructura por lo general, van acompañadas de notables
modificaciones en hábitos. En consecuencia, larvas y adultos pueden tomar diferentes tipos de
alimentos y ocupar medios ambientes radicalmente distintos. Una vez que la larva ha
finalizado su desarrollo, se inicia el paso al siguiente estado, cesando en partes sus
movimientos y dejando alimentarse; entonces se prepara a construir la celda o capullo donde
va a tener lugar la transformación; en este momento todavía conserva el aspecto larvario y se
le denomina prepupa; posteriormente y una vez realizada la mutación; pero aun envuelta en la
cubierta característica y sin estar dotada generalmente de movimiento aparente, constituye el
estado denominado pupa. Los órdenes incluidos son: Neuroptera, Coleoptera, Strepsiptera,
Mecoptera, Trichoptera, Lepidoptera, Diptera, Simphonaptera e Hymenoptera (Domínguez,
1986).
Fig. 18. Insectos con metamorfosis completa (Domínguez, 1986).
54
4. HYPERMETABOLA (División Endopterygota). Insectos con hipermetamorfosis.
Existen unos cuantos insectos que presentan el fenómeno de hipermetamorfosis el cual
consiste en que las larvas durante su desarrollo pasan a través de varios tipos larvarios
distintos. La hipermetamorfosis ocurre notablemente en los 4 órdenes siguientes: Neuroptera,
Coleoptera, Strepsiptera e Hymenoptera (Domínguez, 1986).
4.21. Órdenes y familias de insectos acuáticos para el biomonitoreo en México
En los siguientes párrafos, se describen las características principales de órdenes, familias y
algunos géneros de insectos acuáticos que en alguna etapa de su vida, son útiles como
indicadores de calidad del agua.
Están agrupadas de acuerdo a la metamorfosis que tienen Ametábolo (Collembola),
Hemimetábolo
(Ephemeroptera,
Plecoptera,
Odonata,
Hemiptera)
y Holometábola
(Megaloptera, Neuroptera, Coleoptera, Trichoptera, Lepidoptera, Diptera e Hymenoptera).
Su importancia en el biomonitoreo radica en que algunos taxones son muy sensibles a la
contaminación, pudiendo responder con cambios en la densidad de la población, en la
estructura de la comunidad y hasta en la extinción de las especies (De la Lanza et al., 2007c).
4.21.1. Orden Collembola
El orden Collembola, son pequeños insectos ápteros, con cuerpo cubierto de escamas y de
pequeños pelos, tienen un órgano saltatorio bifurcado en su extremo posterior, compuesto por
un tubo ventral, retináculo y furcula. Cabeza con piezas bucales hundidas dentro de capsula
cefálica (entignata), de tipo masticador. Ojos compuestos ausentes, sólo reunión de pocos
ocelos (de 1 a 8). Antenas cortas con menos de 4 artejos, con músculos intrínsencos flagelares.
Tarso reducido a dos uñas desiguales. Abdomen de seis segmentos, carecen de genitalia
externa y de cercos. Viven en ambientes húmedos (carecen de tráqueas y la respiración es
cutánea). Flotan sobre el agua (cutícula hidrófuga y pequeño tamaño). Dentro de las especies
de agua dulce el mejor ejemplo es Podura aquatica; sin embargo, hay otras especies
vinculadas a este ambiente, como Ballistura schoetti que se ha encontrado en canales de
Xochimilco y de Mixquic en el Distrito Federal, y que parece tener un estilo de vida
semiacuático.
55
Lo mismo ocurre con varias Sminthurides, muchas de ellas aún no descritas, que tienen una
fúrcula adaptada para saltar en el agua ya que en el ápice de ésta, el mucrón está ensanchado
como una cola de castor. También tienen las patas adaptadas para caminar sobre la superficie
del agua. Otras especies que han sido citadas de agua dulce no están más que de manera
secundaria en este medio, como el caso de Xenylla humicola, ya que dada la composición de
su cutícula, la mayoría de los colémbolos pueden flotar en la superficie de los líquidos, al
menos por un corto tiempo (Palacios, 2000).
4.21.2. Orden Ephemeroptera
El orden de insectos Ephemeroptera, recibe su nombre debido a su efímera etapa final de
adultos alados, cuyo único propósito, en las limitadas horas de existencia como tales, es de
reproducirse y morir.
Estos insectos son denominados como moscas de mayo, son insectos pequeños de cuerpo
suave, poseen de dos a tres colas filiformes al final del abdomen, los adultos tienen dos pares
de alas membranosas (Marín, 2007).
Los adultos viven cerca de los cursos de agua, lagos o estanques. El apareamiento se realiza
frecuentemente en una parada nupcial, reuniéndose los adultos de ambos sexos en grandes
enjambre. Los huevos son depositados sobre o dentro del agua. Generalmente son ovíparas,
pero hay especies ovovivíparas. Algunas son partenogenéticas (De Liñán, 1998).
Las ninfas por lo general se desarrollan entre uno y dos años, en su desarrollo posembrionario,
pueden experimentar de 23 a 45 mudas, según la especie. Los estados inmaduros (ninfas) son
acuáticos pudiendo ser reconocidas por que tienen una cabeza prognata (mandíbula saliente) o
hipognata; antenas, ojos compuestos y ocelos semejantes a los del adulto. Boca de tipo
masticador. En el tórax, las pterotecas aparecen gradualmente durante el desarrollo. Patas con
tarsómeros inmóviles, terminados en una uña; la forma de las patas varían de acuerdo con los
hábitos nadadores, excavadores o trepadores de las ninfas. El abdomen termina en dos largos
cercos y generalmente un paracerco mediano. Presenta de cuatro a siete pares de
traqueobranquias aplanadas, cilíndricas o ramificadas; capaces de movimientos coordinados,
que remueven el agua que circunda el cuerpo (De Liñán, 1998).
La muda subimaginal (estado intermedio entre la fase del imago y la fase de ninfa), se produce
generalmente en la superficie del agua; el subimago da un corto vuelo y se posa en un lugar
cercano, en el que experimenta la muda imaginal (Estado adulto).
56
Las ninfas subimagos son presas de muchos peces; juegan un papel importante en la
productividad piscícola. Los adultos son también alimento de aves y murciélagos (De Liñán,
1998). Las ninfas se alimentan ya sea de materia vegetal o bien orgánica e incluso de otros
insectos de otras o la misma especie. Los adultos poseen piezas bucales vestigiales, es decir
no se alimentan, sólo viven de uno a dos días, únicamente para reproducirse (Mayerl, 1998).
Los ephemerópteros viven por lo regular en aguas corrientes, limpias y bien oxigenadas; sólo
algunas especies parecen resistir cierto grado de contaminación (Mayerl, 1998).
Estos insectos, son utilizados como indicadores de calidad ambiental, ya que son muy
sensibles a contaminantes externos y son específicos en cuanto al requerimiento del hábitat
(Marín, 2007). En los siguientes párrafos se explican brevemente las familias indicadoras.
Familia Baetidea
Las náyades de esta familia (Fig. 19) (Voshell, 2007), se encuentran
en sistemas lóticos y lénticos y ocurren en una gran diversidad de
sustratos. Los
géneros representativos
para ser utilizados en el
biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos, tamaño
pequeño a mediano y con un análisis de presencia y/o ausencia son:
Acentrella
sp.,
Baetis
sp.,
Baetodes
sp.,
Callibaetis
sp.,
Camelobaetidius sp., Cloeodes sp., Fallceon sp. y Moribaetis sp.
(De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 19. Insecto: Ephemeroptera: Baetidea (Voshell, 2007).
Familia Caenidae
Las náyades de esta familia (Fig. 20) (Voshell, 2007), se encuentran
principalmente en sistemas lóticos y ocurren en sustratos arenosos con
detritos, masa de raíces y vegetación, también pueden encontrarse en
charcas. El género representativo para el biomonitoreo, de acuerdo con
sus hábitos bentónicos y un análisis de presencia y/o ausencia es:
Caenis sp., pero podría ser restringido por su tamaño pequeño
(De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 20. Insecto: Ephemeroptera: Caenide (Voshell, 2007).
57
Familia Ephemerellidae
Las náyades de esta familia (Fig. 21) (Voshell, 2007), se encuentran en
sistemas lóticos y
en ocasiones están asociadas a la vegetación. Los
géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo
con sus hábitos bentónicos, tamaño mediano a grande y con un análisis de
presencia y/o ausencia son: Drunella sp., Ephemerella sp. y Serratella sp.,
pero podría ser restringido por su desconocimiento de sus requerimientos
ambientales y distribución restringida (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 21. Insecto: Ephemeroptera: Ephemerellidae (Voshell, 2007).
Familia Ephemeridae
Las náyades de esta familia (Fig. 22) (Voshell, 2007), se encuentran en
sistemas lóticos y ocurren en sustratos de cieno y arcilla.
El género representativo para ser utilizados en el biomonitoreo, de
acuerdo con sus hábitos bentónicos, tamaño grande y con un análisis de
presencia y/o ausencia es Hexagenia sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 22. Insecto: Ephemeroptera: Ephemeridae (Voshell, 2007).
Familia Heptageniidae
Las náyades de esta familia (Fig. 23) (Voshell, 2007), se encuentran
en sistemas lóticos y ocurren en sustratos pedregosos, detritos y
sustratos a la deriva. Los géneros representativos para ser utilizados
en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y un
análisis de presencia y/o ausencia son: Epeorus sp., Ironodes sp., Nixe
sp., Rhithrogena sp. y Stenonema sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 23. Insecto: Ephemeroptera: Heptageniidae (Voshell, 2007).
Familia Isonychiidae
Las náyades de esta familia (Fig. 24) (Voshell, 2007), se encuentran en
los sistemas lóticos y el género representativo para ser utilizado en el
biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos, tamaño grande y
con un análisis de presencia y/o ausencia es: Isonychia sp.
(De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 24. Insecto: Ephemeroptera: Isonychiidae (Voshell, 2007).
58
Familia Leptohyphidae
Las náyades de esta familia (Fig. 25) (Voshell, 2007), se encuentran en
sistemas lóticos y
ocurren en sustratos arenosos, detritos, entre
vegetación o masa de raíces. Los géneros representativos
para ser
utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos,
tamaño mediano y con un análisis de presencia y/o ausencia son:
Leptohyphes sp. y Tricorythodes sp., ambos géneros ampliamente
distribuidos en México (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 25. Insecto: Ephemeroptera: Leptohyphidae (Voshell, 2007).
Familia Leptophlebiidae
Las náyades de esta familia (Fig. 26) (Voshell, 2007), se encuentran
en sistemas lóticos y
ocurren en una variedad de sustratos.
Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo,
de acuerdo con sus hábitos bentónicos, tamaño mediano a grande y
con un análisis de presencia y/o ausencia son: Choroterpes sp.,
Farrodes sp., Hydrosmilodon sp., Thraulodes sp., y Traverella sp.
(De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 26. Insecto: Ephemeroptera: Leptohlebiidae (Voshell, 2007).
Familia Oligoneuriidae
Las náyades de esta familia, se encuentran en sistemas lóticos y el
género representativo
para ser utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos, tamaño mediano
a
grande
y
con
un
análisis
de
presencia
y/o
ausencia
es:
Lachlania
sp.
(De la Lanza et al., 2007b).
Familia Polymitarcyidae
Las náyades de esta familia, se encuentran en sistemas lóticos y ocurren en sustratos mixtos
de arena y grava o cieno y arcilla. Los géneros representativos para ser utilizados en el
biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos, tamaño grande y con un análisis de
presencia y/o ausencia son: Campsurus sp. y Euthyplocia sp. (De la Lanza et al., 2007b).
59
Familia Siphlonuridae
Las náyades de esta familia (Fig. 27) (Voshell, 2007), se encuentran
en sistemas lóticos y lénticos. El género representativos para ser
utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos
bentónicos, tamaño
grande y con un análisis de presencia y/o
ausencia es: Siphlonurus sp (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 27. Insecto: Ephemeroptera: Siphlonuridae (Voshell, 2007).
4.21.3. Orden Plecoptera
A estos insectos se les llama moscas de las piedras. Son de tamaño mediano a pequeño, de
cuerpo blando aplastado, se les encuentra en piedras cerca de ríos o lagunas, poseen cuatro
alas membranosas, de piezas bucales masticadoras, en algunos adultos son vestigiales (no se
alimentan), poseen metamorfosis simple, el estado ninfal lo realizan
dentro del agua.
En general la forma de la ninfa recuerda la del adulto, excepto por la ausencia de alas y la
presencia en la mayoría de las especies de traqueobranquias (en forma primitiva hay 5-6 pares
de branquias abdominales, pero en las más evolucionadas aparecen en forma tubular o en
penachos de filamentos, situados generalmente en la cabeza (submentón), cuello, tórax o en el
extremo del abdomen, rodeando el ano, (rara vez en las regiones laterales del abdomen)
(De Liñán, 1998).
Los adultos de plecópteros son malos voladores, que no se apartan mucho de los márgenes del
agua, posándose sobre las rocas, los arbustos o la vegetación, donde se produce la cópula.
Los huevos los ponen sobre el agua durante el vuelo, aunque las especies braquípteras o
ápteras hacen la puesta introduciéndose en su interior, algunas especies son ovovivíparas.
Las ninfas perecen a lo largo de su desarrollo pues son alimento preferido de muchos peces.
El desarrollo posembrionario es lento, algunas especies lo completan en un sólo año pero otras
necesitan 2, 3 y hasta 4 años. En ese periodo experimentan numerosas mudas, según las
especies (10-12; por lo general o más de 30 en especies longevas). Antes de la aparición, las
instar de las ninfas finales tiende a emigrar hacia el barro donde se arrastran en el agua para
verter sus pieles (Mayerl, 1998). Las ninfas de los Plecópteros viven en aguas rápidas, bien
oxigenadas, debajo de las piedras, troncos, ramas y hojas.
60
Los altos requisitos de la calidad del agua de las ninfas se requiere en casi todos pero unas
pocas especies habitan conforme a niveles bajos del oxígeno, a altas temperaturas y al
enriquecimiento orgánico, y éste ha conducido a su uso eficaz como indicadores biológicos de
la degradación ambiental. El microhábitat específico ocupado depende de una variedad de
factores ambientales tales como la naturaleza de la capa inferior (tamaño y configuración de
partícula), del régimen actual, de la presencia de otros organismos, y de las variaciones
químicas y físicas del agua. La temperatura, la preferencia del hábitat, cambia a menudo
mientras que las ninfas cambian de estadios, por estas razones, son consideradas como
bioindicadoras de calidad de agua (Marín, 2007).
Familia Capniidae
Las náyades de esta familia (Fig. 28) (Voshell, 2007), se encuentran en
sistemas lóticos con sustratos pedregosos y agua bien oxigenada.
Se consideran como un buen indicador de aguas “limpias”.
Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo, de
acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o
ausencia son: Capnia sp., Capnura sp. y Mesocapnia sp., pero podría
ser restringido dada su distribución (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 28. Insecto: Plecoptera: Capniidae (Voshell, 2007).
Familia Chloroperlidae
Las náyades de esta familia (Fig. 29) (Voshell, 2007), se encuentran en
sistemas lóticos con sustratos pedregosos y agua bien oxigenada.
Se consideran como un buen indicador de aguas “limpias”. Los géneros
representativos para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con sus
hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o ausencia son:
Bisancora sp. y Haploperla sp,. pero podría ser restringido dada su
distribución (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 29. Insecto: Plecoptera: Chloroperlidae (Voshell, 2007).
61
Familia Leuctridae
Las náyades de esta familia (Fig. 30) (Voshell, 2007), se encuentran
en sistemas lóticos con sustratos pedregosos y agua bien oxigenada.
Se consideran como un buen indicador de aguas “limpias”.
El género representativo para ser utilizado en el biomonitoreo, de
acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o
ausencia es: Paraleuctra sp., pero podría ser restringido dada su
distribución (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 30. Insecto: Plecoptera: Leuctridae (Voshell, 2007).
Familia Nemouridae
Las náyades de esta familia (Fig. 31) (Voshell, 2007), se encuentran
en sistemas lóticos con sustratos pedregosos y agua bien oxigenada.
Se consideran como un buen indicador de aguas “limpias”.
Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo,
de acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis de presencia
y/o
ausencia
son:
Amphinemura
sp.
y
Malenka
sp.
(De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 31. Insecto: Plecoptera: Nemouridae (Voshell, 2007).
Familia Perlidae
Las náyades de esta familia (Fig. 32) (Voshell, 2007), se encuentran
en sistemas lóticos con sustratos pedregosos y agua bien oxigenada.
Se consideran como un buen indicador de aguas “limpias”. El género
representativo para ser utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con
sus hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o ausencia es:
Anacroneuria sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 32. Insecto: Plecoptera: Nemouridae (Voshell, 2007).
62
Familia Perlodidae
Las náyades de esta familia (Fig. 33) (Voshell, 2007), se encuentran
en sistemas lóticos con sustratos pedregosos y agua bien oxigenada.
Se consideran como un buen indicador de aguas “limpias”.
Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo,
de acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis de
presencia y/o ausencia son: Isoperla sp. y Cultus sp., pero podría ser
restringido dada su distribución (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 33. Insecto: Plecoptera: Perlodidae (Voshell, 2007).
Familia Pteronarcyidae
Las náyades de esta familia (Fig. 34) (Voshell, 2007), se encuentran en
sistemas lóticos con sustratos pedregosos y aguas bien oxigenadas.
Se consideran como un buen indicador de aguas “limpias”. El género
representativo para ser utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con sus
hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o ausencia es:
Pteronarcys sp., pero podría ser restringido dada su distribución
(De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 34. Insecto: Plecoptera: Pteronarcyidae (Voshell, 2007).
4.21.4. Orden Odonata
Las libélulas, o caballitos del diablo, como se les conoce comúnmente, son insectos de cuerpo
relativamente largo, de colores llamativos. Los estados inmaduros (ninfas) son acuáticos, su
morfología, condicionada por la vida acuática, es muy diferente a la del adulto. La cabeza es
prognata, poco móvil y unida al tórax por un ancho cuello. Las antenas son más reducidas.
El aparato bucal presenta una estructura diferenciada y bien armada denominada mascara, por
su situación y aspecto en reposo; deriva del labio y es capaz de extenderse con rapidez y de
capturar a las presas que le sirven de alimento, generalmente larvas de otros insectos, pero
también renacuajos y peces pequeños. El tórax tiene una disposición normal, los esbozos
alares parecen como expansiones cuticulares dorsales bien visibles, normalmente paralelas.
Las patas son marchadoras, a veces muy largas y en las especies zapadoras el primer par
aparece modificado para excavar. El abdomen está formado por 11 segmentos, los diez
primeros están bien diferenciados y el último vestigial.
63
El excretor caudal diferencia morfológicamente dos tipos de ninfas, que se corresponden con
dos grupos de odonatos se les ha catalogado subórdenes: Los Anisópteros, cuyo abdomen
termina en la denominada pirámide caudal o anal, compuesta por un par de cercoides, una
prolongación medio-dorsal o epiprocto y un par de formaciones lateroventrales o paraproctos,
que son auténticos cercos. Los Zigópteros, cuyo extremo caudal presenta tres
traqueobranquias, normalmente lamelares; estas laminas branquiales sirven, además de para
realizar gran parte del intercambio gaseoso, para la natación. Los adultos son voladores,
encontrados cerca o lejos del agua. El acoplamiento tiene rasgos curiosos, condicionados por
la disposición de los órganos copuladores accesorios en los machos, situados en los segmentos
abdominales. La copula se realiza durante el vuelo y se prolonga, generalmente entre 5 y 30
minutos. Se distinguen dos tipos de puesta: endofítica en la que los huevos, usualmente de
forma alargada, son introducidos mediante un ovopositor bien desarrollado en los tejidos de
las plantas acuáticas (propias de Zigópteros y sólo algunos Anisópteros), y la llamada
exofítica, en que los huevos, usualmente esféricos, son depositados libremente sobre el agua o
sobre las plantas acuáticas (es propia de Anisópteros). Los huevos hacen eclosión
generalmente entre dos y cinco semanas, aunque en algunas especies pueden entrar en
diapausa. La forma que emerge es una prolarva, que, a los pocos instantes, se desprende de la
cutícula que la envuelve, convirtiéndose en una ninfa libre en al que ya se aprecian los órganos
morfológicos distintivos de grupo al que pertenece. El periodo ninfal es muy variado; puede
desarrollarse en unas pocas semanas o prolongarse uno, dos y hasta cinco años. El numero de
mudas es numeroso (de 10 a 15, según la especie) (De Liñán, 1998). Son considerados
indicadores de calidad ambiental por que las hembras adultas tienden a ovopositar en cuerpos
de agua no contaminados y las ninfas se desarrollan en aguas no contaminadas (Marín, 2007).
Familia Aeshnide
Las náyades de esta familia (Fig. 35) (Voshell, 2007), se encuentran
generalmente en las márgenes de sistemas lóticos y lénticos, con depósitos de
detritos, bajo rocas y sobre hidrófitas vasculares. Los géneros representativos
para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos,
con un análisis de presencia y/o ausencia y amplia distribución son: Aeshna sp.,
Anax sp., Coryphaeschna sp., Gynacantha sp., Oplonaeschna sp., Remartinia sp.,
y Triacanthagyna a sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 35. Insecto: Odonata: Anisoptera: Aeshnide (Voshell, 2007).
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Familia Amphipterygidae
Las náyades de esta familia, son de hábitos acuáticos. El género representativo para ser
utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con un análisis de presencia y/o ausencia es:
Amphipteryx sp., pero podría ser restringido por que se
desconocen sus requerimientos
ambientales (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Calopterygidae
Las náyades de esta familia (Fig. 36) (Voshell, 2007), se
encuentran generalmente en las márgenes de sistemas lóticos
con depósitos de detritos. El género representativo para ser
utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos
bentónicos, con un análisis de presencia y/o ausencia es:
Hetaerina sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 36. Insecto: Odonata: Zygoptera: Calopterygidae (Voshell, 2007).
Familia Coenagrionidae
Las náyades de esta familia (Fig. 37) (Voshell, 2007), se encuentran
generalmente en las márgenes de sistemas lóticos y lénticos, de
detritos y sobre hidrófitas vasculares. Los géneros representativos
para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos
bentónicos, con un análisis de presencia y/o ausencia y amplia
distribución son: Acanthagrion sp., Anisagrion sp., Argia sp.,
Enacantha sp., Enallagma sp., Hesperagrion sp., Ischnura sp.,
Leptobasis sp., Nehalennia sp., Neoerythromma sp. y Telebasis sp.
(De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 37. Insecto: Odonata: Zigoptera: Coenagrionidae (Voshell, 2007).
Familia Cordulegastridae
Las náyades de esta familia, se encuentran generalmente en las márgenes de sistemas con
depósitos de detritos. El género representativo para ser utilizado en el biomonitoreo, de
acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o ausencia es:
Lauragaster sp. (De la Lanza et al., 2007b).
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Familia Cordulidae
Las náyades de esta familia se encuentran generalmente en las márgenes de sistemas lóticos y
lénticos, con depósitos de detritos. Los géneros representativos para ser utilizados en el
biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o
ausencia son: Macromia sp. y Neocordulia sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Gomphidae
Las náyades de esta familia (Fig. 38) (Voshell, 2007), se encuentran
generalmente en las márgenes de sistemas lóticos y lénticos con
depósitos de detritos en el sedimento. Los géneros representativos para
ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos
bentónicos, un análisis de presencia y/o ausencia y amplia distribución
son: Agriogomphus sp., Aphylla sp., Erpetogomphus sp., Gomphus sp.,
Phyllocycla
sp.,
Phyllogomphoides
sp.
y
Progomphus
sp.
(De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 38. Insecto: Odonata: Anisoptera: Gomphidae (Voshell, 2007).
Familia Lestidae
Las náyades de esta familia (Fig. 39) (Voshell, 2007), se encuentran
generalmente en las márgenes de sistemas lóticos y lénticos, con
depósitos de detritos, y sobre hidrófitas vasculares. Los géneros
representativos para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con
sus hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o ausencia
son: Archilestes sp. y Lestes sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 39. Insecto: Odonata: Zigoptera: Lestidae (Voshell, 2007).
Familia Libellulidae
Las náyades de esta familia (Fig. 40) (Voshell, 2007), se encuentran generalmente en las
márgenes de sistemas lóticos y lénticos, con depósitos de detritos y sobre hidrófitas
vasculares. Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con
sus hábitos bentónicos, con un análisis de presencia y/o ausencia y amplia distribución son:
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Anatya sp., Brachymesia sp., Brechmorhoga sp., Cannaphila sp., Dythemis sp., Elasmothemis
sp., Erythemis sp., Erythrodiplax sp., Idiataphe sp., Libellula sp., Macrodiplax sp.,
Macrothemis sp., Miathyria sp., Micrathyria sp., Orthemis sp., Pachydiplax sp., Paltothemis
sp., Pantala sp., Perithemis sp., Paniplax sp., Pseudoleon sp., sympetrum sp., Tauriphila sp.,
Tholymis sp., Tramea sp. y Uracis sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 40. Insectos: Odonata: Anisoptera: Libellulidae (Voshell, 2007).
Familia Megapodagrionidae
Las náyades de esta familia son de hábitos acuáticos. Los géneros representativos para ser
utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con un análisis de presencia y/o ausencia son:
Heteragrion sp. y Paraphlebia sp., pero podría ser restringido por que se desconocen sus
requerimientos ambientales (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Perilestidae
Las náyades de esta familia son de hábitos acuáticos. El género representativo para ser
utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con un análisis de presencia y/o ausencia es:
Perissolestes sp., pero podría ser restringido por que se desconocen sus requerimientos
ambientales (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Platystictidae
Las náyades de esta familia son de hábitos acuáticos. El género representativo para ser
utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con un análisis de presencia y/o ausencia es:
Palaemnema sp., pero podría ser restringido por que se desconocen sus requerimientos
ambientales (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Polythoridae
Las náyades de esta familia son de hábitos acuáticos. El género representativo para ser
utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con un análisis de presencia y/o ausencia es: Cora
sp., pero podría ser restringido por que se desconocen sus requerimientos ambientales
(De la Lanza et al., 2007b).
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Familia Protoneuridae
Las náyades de esta familia se encuentran en las márgenes de sistemas lóticos en hidrófitas
vasculares o sobre rocas. Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo,
de acuerdo a sus hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o ausencia son: Neoneura
sp., Protoneura sp. y Psaironeura sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Pseudostigmatidae
Las náyades de esta familia son de hábitos acuáticos. Los géneros representativos para ser
utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con un análisis de presencia y/o ausencia es:
Mecistogaster sp., Megaloprepus sp. y Pseudostigma sp., pero podría ser restringido por que
se desconocen sus requerimientos ambientales. (De la Lanza et al., 2007b).
4.21.5. Orden Hemiptera
Los insectos que componen este grupo son llamados chinches de gua. En sus formas adulta e
inmadura son acuáticos. Su característica principal son sus alas, poseen cuatro, la parte basal
(cerca de la cabeza) del primer par es engrosada y coriácea, y la parte apical (por el abdomen)
membranosa, este tipo de ala se le conoce como hemiélitro, el segundo par de alas son
membranosos, poseen piezas bucales succionadoras se alimentan de savia, hemolinfa (sangre)
de otros insectos. Algunas especies poseen glándulas odoríferas (Marín, 2007). En la cabeza,
ojos usualmente prominentes y bien desarrollados, los ocelos pueden presentarse aunque están
ausentes en muchas familias acuáticas, en algunos se pueden presentar también en las formas
aladas de algunas especies. El aparato bucal está conformado por un rostro o pico más o
menos largo, que aloja dos pares de largos y delgadísimos estiletes, que pueden protruirse por
un mecanismo exclusivo, hasta alcanzar los tejidos de plantas y/o animales de los que se
alimentan, sólo en la familia Corixidae tanto el rostro como los estiletes son muy cortos,
aunque conformados por el mismo. El tórax que es tres veces segmentado lleva las patas y las
alas unidos por fusiones o suturas extras, los segmentos son difíciles de identificar excepto en
las formas aladas. El abdomen usualmente lleva una o varias glándulas excretoras y algunas
veces canales laterales de excreción. Las patas presentan llamativas adaptaciones para los
ambientes acuáticos, los segmentos de las patas tienen diferentes longitudes y cada pata consta
de una coxa articulada con el cuerpo seguida por un trocánter que une la coxa y el fémur.
El fémur y la tibia son generalmente los segmentos más largos de la pata, el tarso tiene una,
dos o tres articulaciones, y el tarso distal lleva una uña.
68
El abdomen, lleva los espiráculos y la genitalia, el primer segmento visible ventralmente es el
segundo y los primeros siete segmentos son similares. Entre el octavo y el décimo segmento se
encuentra la genitalia, y puede o no distinguirse (De Liñán, 1998). Casi todos los hemípteros
son ovíparos, aunque se conoce alguno de viviparísmo. El huevo de estos insectos muestra una
gran variedad de formas y estructuras, a veces de extraordinaria complejidad. La postura de
los huevos se realiza sobre el sustrato, sobre el suelo, plantas y aún, sobre el dorso de los
machos, como es el caso de Belostoma. La vida posembrionaria comprende comúnmente seis
períodos ninfales, antes de llegar al estado adulto. Los cambios experimentados en cada muda
afectan principalmente a la coloración, numero y proporciones relativas de los arteojos
antenales y tarsales, forma de la cabeza y protórax y los rudimentos alares. Las modificaciones
más drásticas se producen en la última muda ninfal, que da lugar al insecto adulto. En algunas
especies después de la muda imaginal el insecto pasa por una fase de maduración, que puede
durar varios días. En algunos casos llega a invernar en estado adulto, no alcanzando la
madurez sexual hasta la primavera siguiente (De Liñán, 1998).
La respiración no es exclusivamente acuática, por lo tanto, disponen de variadas adaptaciones
para tomar oxigeno del aire, como tubos anales, canales abdominales y reservorios dorsales
donde están localizados los espiráculos, entre otros. Los hemípteros viven en remansos de ríos
y quebradas; pocos resisten las corrientes rápidas. Son frecuentes también en lagos, ciénagas y
pantanos. Algunas especies resisten cierto grado de salinidad y temperaturas de las aguas
termales. Los hemípteros son depredadores de insectos acuáticos y terrestres; las especies más
grandes pueden alimentarse de peces pequeños y crustáceos (De Liñán, 1998).
Familia Belostomatidae
Los integrantes de esta familia (Fig. 41) (Voshell, 2007), son enteramente
acuáticos y se encuentran generalmente en las márgenes de sistemas lóticos y
lénticos entre detritos e hidrófitas vasculares. Los géneros representativos
para ser utilizados en el biomonitoreo, por presentar un tamaño grande y de
acuerdo con un análisis de presencia y/o ausencia son: Abedus sp., Belostoma
sp. y Lethocerus sp., pero podría ser restringido por sus hábitos nectónicos, el
desconocimiento de sus requerimientos ambientales y su distribución en
México (De la Lanza et al., 2007).
Fig. 41. Insecto: Hemiptera: Belostomatidae (Voshell, 2007).
69
Familia Corixidae
Los integrantes de esta familia (Fig. 42) (Voshell, 2007), son
enteramente acuáticos y se encuentran generalmente en las márgenes de
sistemas lóticos y lénticos entre hidrófitas vasculares. Los
géneros
representativos para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con
un análisis de presencia y/o ausencia son: Corisella sp., Hesperocorixa
sp., Krizousacorixa sp., Sigara sp. y Trichocorixa sp., pero podría ser
restringido por sus hábitos nectónicos, el desconocimiento de sus
requerimientos ambientales y su distribución en México (De la Lanza
et al., 2007).
Fig. 42. Insecto: Hemiptera: Corixidae (Voshell, 2007).
Familia Gerridae
Los integrantes de esta familia (Fig. 43) (Voshell, 2007), son
enteramente acuáticos y se encuentran generalmente en las márgenes de
sistemas lóticos y lénticos. Los
géneros representativos
para ser
utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con un análisis de presencia
y/o ausencia son: Gerris sp., Limnogonus sp., Limnoporus sp. y
Metrobates sp., pero podría ser restringido por sus hábitos neustónicos,
el desconocimiento de sus requerimientos ambientales y su distribución
en México (De la Lanza et al., 2007).
Fig. 43. Insecto: Hemiptera: Gerridae (Voshell, 2007).
Familia Hydrometridae
Los integrantes de esta familia son enteramente acuáticos y se encuentran generalmente en las
márgenes de sistemas lóticos y lénticos. El género representativo para ser utilizado en el
biomonitoreo, de acuerdo con un análisis de presencia y/o ausencia es: Hydrometra sp., pero
podría ser restringido por sus hábitos nectónicos, el desconocimiento de sus requerimientos
ambientales y su distribución en México (De la Lanza et al., 2007).
Familia Macroveliidae
Los integrantes de esta familia son enteramente acuáticos y se encuentran generalmente en las
márgenes de sistemas lóticos. Los géneros representativos
para ser utilizados en el
biomonitoreo, de acuerdo con un análisis de presencia y/o ausencia son:
70
Macrovelia sp., Oravelia sp., pero podría ser restringido por sus hábitos neustónicos, el
desconocimiento de sus requerimientos ambientales y su distribución en México (De la Lanza
et al., 2007).
Familia Mesoveliidae
Los integrantes de esta familia son enteramente acuáticos y se encuentran generalmente en las
márgenes de sistemas lénticos entre hidrófitas vasculares.
El género representativo para ser utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con un análisis de
presencia y/o ausencia es: Mesovelia sp.,
pero podría ser restringido por sus hábitos
neustónicos, el desconocimiento de sus requerimientos ambientales y su distribución en
México (De la Lanza et al., 2007).
Familia Naucoridae
Los integrantes de esta familia (Fig. 44) (Voshell, 2007), son enteramente
acuáticos y se encuentran generalmente en las márgenes de sistemas lóticos y
lénticos entre hidrófitas vasculares. Los géneros representativos para ser
utilizados en el biomonitoreo, por presentar un tamaño grande y de acuerdo
con un análisis de presencia y/o ausencia son: Ambrysus sp. y Cryphocricos
sp.,
pero
podría
ser
restringido
por
sus
hábitos
nectónicos,
el
desconocimiento de sus requerimientos ambientales y su distribución en
México (De la Lanza et al., 2007).
Fig. 44. Insecto: Hemiptera: Naucoridae (Voshell, 2007).
Familia Nepidae
Los integrantes de esta familia (Fig. 45) (Voshell, 2007), son enteramente
acuáticos y se encuentran generalmente en las márgenes de sistemas lóticos
y lénticos entre detritos e hidrófitas vasculares. Los géneros representativos
para ser utilizados en el biomonitoreo, por presentar un tamaño grande y de
acuerdo con un análisis de presencia y/o ausencia son: Nepa sp. y Ranatra
sp., pero podría ser restringido por sus hábitos nectónicos, el
desconocimiento de sus requerimientos ambientales y su distribución en
México (De la Lanza et al., 2007).
Fig. 45. Insecto: Hemiptera: Nepidae (Voshell, 2007).
71
Familia Notonectidae
Los integrantes de esta familia (Fig. 46) (Voshell, 2007), son enteramente
acuáticos y se encuentran generalmente en las márgenes de sistemas lóticos
y lénticos. Los
géneros representativos
para ser utilizados en el
biomonitoreo, de acuerdo con un análisis de presencia y/o ausencia son:
Buenoa sp. y Notonecta sp., pero podría ser restringido por sus hábitos
nectónicos, el desconocimiento de sus requerimientos ambientales y su
distribución en México (De la Lanza et al., 2007).
Fig. 46. Insecto: Hemiptera: Notonectidae (Voshell, 2007).
Familia Pleidae
Los integrantes de esta familia son enteramente acuáticos y se encuentran generalmente en las
márgenes de sistemas lóticos y lénticos entre hidrófitas vasculares. El género representativo
para ser utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con un análisis de presencia y/o ausencia es:
Neoplea sp., pero podría ser restringido por sus hábitos nectónicos, el desconocimiento de sus
requerimientos ambientales y su distribución en México (De la Lanza et al., 2007).
Familia Veliidae
Los integrantes de esta familia (Fig. 47) (Voshell, 2007), son enteramente
acuáticos y se encuentran generalmente en las márgenes y en la zona
limnética de los sistemas lóticos y lénticos. Los géneros representativos para
ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con un análisis de presencia y/o
ausencia son: Microvelia sp. y Rhagovelia sp., pero podría ser restringido por
sus hábitos neustónicos, el desconocimiento de sus requerimientos
ambientales y su distribución en México (De la Lanza et al., 2007).
Fig. 47. Insecto: Hemiptera: Veliidae (Voshell, 2007).
4.21.6. Orden Trichoptera
Este grupo de insectos está compuesto por las polillas de agua, poseen metamorfosis completa.
Sólo las formas inmaduras o larvas son acuáticas, su tamaño y color son variables, las larvas
de los trichopteros son de dos tipos: campodeiforme y eruciforme.
72
El tipo campodeiforme se caracteriza por tener el cuerpo comprimido y la cabeza prognata;
estas larvas no presentan línea lateral ni papilas en el primer segmento abdominal, en general
no tienen traqueobranquias y raras veces construyen estuches protectores. El tipo eruciforme,
presenta un cuerpo cilíndrico y la cabeza hipognata; además poseen línea lateral y papilas en
el primer segmento abdominal, así como traqueobranquias y generalmente construyen
estuches o fundas protectoras que las adhieren a su cuerpo con seda secretada por ellas, estas
casas son fabricadas con piedras o con madera del lugar donde se desarrollan y viven de forma
permanente o no. La fase de larva pasa generalmente por cinco estadios, el cuerpo de las
larvas en el último estadio varía de 2 a 40 mm de longitud y suele estar cubierto de pequeños
pelos (De Liñán, 1998).
Los Trichopteros son insectos de reproducción sexual anfigónica. Sólo algunas especies de
alta montaña presentan machos en número muy reducido, lo que induce a pensar que puedan
reproducirse también por partenogénesis. Los adultos viven en las proximidades del agua y,
aunque son abundantes, son poco conocidos por sus costumbres crepusculares o nocturnas en
la mayor parte de las especies y por sus formas y tamaño poco llamativos. Durante el día
permanecen posados en la vegetación de las orillas o sobre las piedras, haciendo cortos vuelos
para desplazarse de un refugio a otro. El acoplamiento se produce inmediatamente después de
la emergencia. La transmisión del esperma puede ser directa o por medio de un espermatóforo
que el macho deposita en las vías genitales de la hembra (De Liñán, 1998).
Los huevos son generalmente puestos en grupos en los diferentes cursos de agua, sobre la
vegetación acuática o sobre las ramas de los árboles y arbustos que cuelgan sobre ella en las
orillas. Comúnmente están incluidos en una sustancia mucilaginosa que se incha rápidamente
cuando se humedece. Para efectuar la puesta la hembra sumerge el extremo del abdomen o
bucean, depositando los grupos de huevos sobre las piedras del fondo. Algunas especies lo
hacen en aguas salobres o saladas y excepcionalmente otras ponen sus huevos entre el musgo,
en la base de los árboles en los bosques, ya que las larvas se desarrollan en un medio terrestre
muy húmedo. El número de huevos por puesta varía entre 300 y 1000, según las especies
(De Liñán, 1998). Los hábitats que pueden ocupar en las aguas corrientes son muy variables:
unas especies viven en manantiales de alta montaña con aguas muy frías; otras son reófilas y
se sitúan en zonas de corrientes y las hay en aguas estancadas y más calientes. En estado larval
son consideradas bioindicadoras de calidad del agua (Marín, 2007).
73
Familia Calamoceratidae
Las larvas de esta familia se encuentran en sistemas lóticos con corrientes templadas, rápidas
y/o lentas y con gran cantidad de detritus de plantas. El género representativo para ser
utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis de
presencia y/o ausencia es: Phylloicus sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Glossosomatidae
Las larvas de esta familia (Fig. 48) (Voshell, 2007), se encuentran en
sistemas lénticos y lóticos templados y cálidos. Se les conoce
comúnmente como tricópteros con “concha de tortuga. Los géneros
representativos para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo
con sus hábitos bentónicos, fácil reconocimiento taxonómico y con
un análisis de presencia y/o ausencia son: Glossosoma sp., Culoptila
sp. y Protoptila sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 48. Insecto: Trichoptera: Glossosomatida (Voshell, 2007).
Familia Helicopsychidae
Las larvas de esta familia (Fig. 49) (Voshell, 2007), se encuentran en
sistemas lóticos con corrientes frías y templadas. Se les conoce
comúnmente como tricópteros con “concha de caracol”. El género
representativo para ser utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con sus
hábitos bentónicos, fácil reconocimiento taxonómico y con un análisis de
presencia y/o ausencia es: Helicopsyche sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 49. Insecto: Trichoptera: Helicopsychidae (Voshell, 2007).
Familia Hydroptilidae
Las larvas de esta familia (Fig. 50) (Voshell, 2007), se encuentran en sistemas lóticos con
corrientes rápidas y lentas tanto templados y cálidos, asimismo se encuentran en lagos. Se les
conoce comúnmente como “microtricópteros”. Los géneros representativos para ser utilizados
en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y un análisis de presencia y/o
ausencia son: Alisotrichia sp., Costatrichia sp., Leucotrichia sp., Zumatrichia sp., Hydroptila
sp., Mayatrichia sp., Neotrichia sp. y Ochrotrichia sp., pero podría ser restringido por el
tamaño pequeño de las especies (> de 5 mm) y lo difícil de su reconocimiento taxonómico
(De la Lanza et al., 2007b).
74
Fig. 50. Insecto: Trichoptera: Hydroptilidae (Voshell, 2007).
Familia Hydropsychidae
Las larvas de esta familia (Fig. 51) (Voshell, 2007), se encuentran en sistemas lóticos con
corrientes rápidas, frías y limpias, así como en situaciones totalmente distintas. Los géneros
representativos para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos,
su tamaño mediano a grande y un análisis de presencia y/o ausencia son: Cheumatopsyche sp.,
Hydropsyche sp., Smicridea sp., Macronema sp. y Leptonema sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 51. Insecto: Trichoptera: Hydropsychidae (Voshell, 2007).
Familia Lepidostomatidae
Las larvas de esta familia (Fig. 52) (Voshell, 2007), se encuentran en sistemas lóticos con
corrientes rápidas, frías y limpias, en zonas de alta montaña. El género representativo para
ser utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis de
presencia y/o ausencia es: Lepidostoma sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 52. Insecto: Trichoptera: Lepidostomatidae (Voshell, 2007).
Familia Leptoceridae
Las larvas de esta familia (Fig. 53) (Voshell, 2007), se encuentran en sistemas lóticos
principalmente en corrientes cálidas. Los géneros representativos para ser utilizados en el
biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o
ausencia son: Nectopsyche sp. y Oecetis sp. (De la Lanza et al., 2007b).
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Fig. 53. Insectos: Trichoptera: Leptoceridae (Voshell, 2007).
Familia Limnephilidae
Las larvas de esta familia (Fig. 54) (Voshell, 2007), se encuentran en sistemas lénticos y
lóticos con temperaturas templadas y buena oxigenación. Los géneros representativos para
ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos, su tamaño grande y
un análisis de presencia y/o ausencia son: Clistoronia sp., Hesperophylax sp. y Limnephilus
sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 54. Insectos: Trichoptera: Limnephilidae (Voshell, 2007).
Familia Odontoceridae
Las larvas de esta familia (Fig. 55) (Voshell, 2007), se encuentran en sistemas lóticos con
corrientes frías y templadas y de preferencia “limpias”, en zonas de alta montaña. El género
representativo para ser utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y
con un análisis de presencia y/o ausencia es: Marilia sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 55. Insecto: Trichoptera: Odontoceridae (Voshell, 2007).
Familia Philopotamidae
Las larvas de esta familia (Fig. 56) (Voshell, 2007), se encuentran en
sistemas lóticos con corrientes templadas adherids a las piedras.
Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo, de
acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o
ausencia son: Wormaldia sp. y Chimarra sp., pero podría ser restringido
por lo difícil de su reconocimiento taxonómico (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 56. Insecto: Trichoptera: Philopotamidae (Voshell, 2007).
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Familia Polycentropodidae
Las larvas de esta familia (Fig. 57) (Voshell, 2007), se encuentran en sistemas lóticos, lénticos
y un en estanques temporales. Los
géneros representativos
para ser utilizados en el
biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o
ausencia son: Cernotina sp., Cyrnellus sp. y Polycentropus sp., pero podría ser restringido por
lo difícil de su reconocimiento taxonómico (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 57. Insecto: Trichoptera: Polycentropodidae (Voshell, 2007).
Familia Psychomyiidae
Las larvas de esta familia se encuentran en sistemas lóticos, donde construyen grandes tubos
que adhieren al sustrato. El género representativo para ser utilizado en el biomonitoreo, de
acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o ausencia es:
Xiphocentron sp., pero podría ser restringido por el desconocimiento de su distribución en
México (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Rhyacophilidae
Las larvas de esta familia (Fig. 58) (Voshell, 2007), se encuentran en
sistemas lóticos con corrientes de agua fría, con sustrato pedregoso y gran
cantidad de materia orgánica. El género representativo para ser utilizado en
el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis de
presencia y/o ausencia es: Atopsyche sp., pero podría ser restringido por lo
difícil de su reconocimiento taxonómico (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 58. Insecto: Trichoptera: Rhyacophilidae (Voshell, 2007).
Familia Sericostomatidae
Las larvas de esta familia se encuentran en sistemas lóticos con corrientes rápidas y frías, con
sustrato arenoso. El género representativo para ser utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo
con sus hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o ausencia es: Gumaga sp., pero
podría ser restringido por el desconocimiento de su distribución (De la Lanza et al., 2007b).
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4.21.7. Orden Megaloptera
Estos insectos son denominados ciempiés de agua. Sólo las formas inmaduras o larvas son
acuáticas, generalmente son de tamaño grande y color oscuro; se reconocen por presentar la
forma del cuerpo alargado, tienen branquias en forma de penacho a los lados del abdomen y
con dos pares de ganchos en la parte terminal del cuerpo (De la Lanza et al., 2007c).
Los huevos son puestos sobre la vegetación semiacuática. En zonas templadas su desarrollo
completo toma hasta dos o tres años, viven en aguas corrientes limpias, debajo de piedras,
troncos y vegetación sumergida; son grandes depredadores. En general, se pueden considerar
indicadores de aguas oligotróficas o levemente mesotróficas (De Liñán, 1998).
Familia Sialidae
Las larvas de esta familia (Fig. 59) (Voshell, 2007), se encuentran en sistemas
lóticos con sustratos pedregosos y agua bien oxigenadas. Se consideran como
un buen indicador de aguas “limpias”. El género representativo
para ser
utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un
análisis de presencia y/o ausencia es: Sialis sp., pero podrían ser restringido
dada su distribución (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 59. Insecto: Trichoptera: Sialidae (Voshell, 2007).
Familia Corydalidae
Las larvas de esta familia (Fig. 60) (Voshell, 2007), se encuentran en
sistemas lóticos con sustratos pedregosos y agua bien oxigenadas.
Se consideran como un buen indicador de aguas “limpias”. Los géneros
representativos para ser utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con sus
hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o ausencia es:
Corydalus sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 60. Insecto: Trichoptera: Corydalidae (Voshell, 2007).
4.21.8. Orden Coleoptera
Estos insectos son denominados como escarabajos o mayates. Algunas familias tienen hábitos
acuáticos en su fase adulta e inmadura, son de color y tamaño variable.
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La forma adulta se reconoce fácilmente por presentar sus alas anteriores modificadas en forma
de estuche y endurecidas; por otro lado, las larvas son de forma alargada, con la cabeza bien
desarrollada y sus partes bucales de tipo masticador y tienen metamorfosis completa
(De la Lanza et al., 2007c). La mayoría de los coleópteros tienen una reproducción anfigónica
y son ovíparas. La partenogénesis, pedogénesis y viviparidad son fenómenos extremadamente
raros en este orden de insectos. Los huevos, salvo algunas excepciones, son pequeños, ovoides
y más o menos abundantes, siendo depositados por la hembra en sitios generalmente
resguardados.
En muchas especies es frecuente que se produzcan una o dos generaciones por
año, pero también pueden prolongarse la vida larvaria durante varios años. La pupación se
produce frecuentemente en el suelo o en las plantas que durante la fase larvaria les servirán de
alimento, quedando encerrada la pupa, en algunos grupos, en un capullo protector o en el
interior de una cámara de pupacion. En especies acuáticas casi siempre abandonan el medio
acuático para pupar o construyen un capullo sumergido, pero lleno de aire. La mayoría de las
especies, alrededor del 98% de total, son terrestres, aunque aproximadamente unas 5,000 son
acuáticas, viviendo normalmente en agua dulce, aunque algunas habitan en aguas salobres o
en litorales inundados periódicamente por las mareas (De Liñán, 1998).
Los coleópteros acuáticos
adultos se caracterizan por poseer un cuerpo compacto.
Las partes bucales se pueden observar fácilmente y según la forma de las mandíbulas se puede
determinar su nicho ecológico. Las antenas son visibles y, por lo general, varían en forma y
número de segmentos. En cuanto a las larvas, presentan formas muy diversas. Las partes
bucales son visibles y presentan una cápsula esclerotizada en la cabeza. El abdomen presenta
agallas laterales o ventrales, de forma variada. El abdomen está dividido en esternitos y, por lo
general, el último esternito abdominal presenta un opérculo (De Liñán, 1998). La mayoría de
los coleópteros acuáticos viven en aguas continentales lóticas y lénticas. En las zonas lóticas
los sustratos más representativos son los troncos y las hojas en descomposición, grava,
piedras, arena, y la vegetación sumergente y emergente. Las zonas más ricas son las aguas
someras en donde la velocidad de la corriente no es muy fuerte, aguas limpias, con
concentraciones de oxigeno alto y temperaturas medias. En los ecosistemas lénticos, se
encuentran principalmente en las zonas ribereñas, ya sea nadando libremente en la superficie o
sobre la vegetación sumergente (De Liñán, 1998).
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Algunos coleópteros pueden abandonar temporalmente su habitad acuático para pasar al
terrestre, dependiendo de las condiciones y horas del día. En cuanto a sus relaciones bióticas,
los coleópteros presentan niveles tróficos diferentes, que van desde el segundo nivel en las
redes alimenticias acuáticas. Algunos de ellos se les pude encontrar en varios niveles. Por lo
tanto, pueden ser herbívoros, carnívoros o dentívoros (De Liñán, 1998).
Familia Dytiscidae
Los integrantes de esta familia (Fig. 61) (Voshell, 2007), son enteramente acuáticos y se
encuentran en arroyos de montaña hasta el nivel del mar, la mayoría en zonas lénticas y
algunos en los márgenes de sistemas lóticos de agua dulce. Se les conoce comúnmente como
“escarabajos depredadores” (Spangler, 1982). Los organismos con una posible utilidad en el
biomonitoreo, de acuerdo con su tamaño, distribución cosmopolita y con un análisis de
presencia y/o ausencia son: Cybister sp. Deronectes sp., Dysticus sp., Eretes sp., Laccophilus
sp., Macrovatelus sp., Thermonectus sp., entre otros, pero sería restringido su uso como
especies “centinelas”, dado que se desconocen si los ditíscidos tropicales y subtropicales se
reproducen continuamente a lo largo de todo el año, su escasa abundancia y sus hábitos
solitarios y nectónicos (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 61. Insectos: Coleóptera: Dytiscidae (Voshell, 2007).
Familia Dryopidae
Los integrantes de esta familia (Fig. 62) (Voshell, 2007), se consideran semiacuáticos y se
encuentran principalmente en las orillas y riberas de los ecosistemas lóticos de agua dulce.
Sus representantes son considerados como indicadores de aguas “limpias” aunque también se
les ha restringido en zonas contaminadas por exceso de materia orgánica. Se les conoce
comúnmente como “escarabajos dedo largo”.
Los organismos con un posible uso en el biomonitoreo, de acuerdo con su distribución
cosmopolita, hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o ausencia son: Dryops sp. y
Helichus sp., pero sería restringido dado su tamaño pequeño (De la Lanza et al., 2007b).
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Fig. 62. Insecto: Coleóptera: Dryopidae (Voshell, 2007).
Familia Chrysomelidae
Los integrantes de esta familia se consideran semiacuáticos y se encuentran en sistemas
lénticos o a orillas de los ríos donde
crece vegetación acuática sumergida o flotante.
El género representativo con una posible utilidad en el biomonitoreo de acuerdo con un
análisis de presencia y/o ausencia es: Donacia sp., pero podría ser restringido por el
desconocimiento
de
sus
requerimientos
ambientales
y
distribución
en
México
(De la Lanza et al., 2007b).
Familia Curculionidae
Los integrantes de esta familia pueden ser acuáticos y semiacuáticos, y se encuentran en
sistemas lénticos, a orillas de los ríos, charcos y arrozales. Se les conoce comúnmente como
“gorgojos de agua”. El género representativo con una posible utilidad en el biomonitoreo de
acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis de presencia y/o ausencia es:
Lissorhoptrus sp., pero podría ser restringido por su tamaño pequeño y el desconocimiento de
sus requerimiento ambientales y su distribución en México (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Elmidae
Los integrantes de esta familia (Fig. 63) (Voshell, 2007), son enteramente acuáticos y se
encuentran en sistemas lóticos de agua dulce con corrientes rápidas. La mayoría de sus
representantes están considerados como indicadores de aguas “limpias” (Usinger, 1956;
Hilsenhoff, 1977; Margalef, 1983; Vázquez, 1985; Mejorada, 1989; De la Lanza et al.,
2007b). Los organismos
con un posible uso en el biomonitoreo, de acuerdo con su
distribución cosmopolita, hábitos bentónicos, altos requerimiento de oxigeno y con un análisis
de presencia y/o ausencia son: Cylloepus sp., Heterelmis sp., Hexacylloepus sp., Macrelmis
sp., Mycrocylloe-pus sp., Phanocerus sp., pero sería restringido dado por su tamaño pequeño y
su dificultad taxonómica (De la Lanza et al., 2007b).
81
Fig. 63. Insectos: Coleoptera: Elmidae (Voshell, 2007).
Familia Gyrinidae
Los integrantes de esta familia (Fig. 64) (Voshell, 2007), son enteramente acuáticos y se
encuentran en sistemas lénticos, aunque ocurre también en las márgenes de los ríos.
Generalmente a este grupo se le desecha como bioindicadores, sin embargo, normalmente se
les registra en cuerpos de agua “limpias”. Los organismos con una posible utilidad en el
biomonitoreo, de acuerdo con su tamaño, distribución cosmopolita, y un análisis de presencia
y/o ausencia son: Dineutus sp., Gyretes sp. y Gyrinus sp., pero sería restringido dado los
hábitos neustónicos de los adultos (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 64. Insectos: Coleoptera: Gyrinidae (Voshell, 2007).
Familia Heteroceridae
Los integrantes de esta familia son coleópteros ribereños que viven en agujeros dentro del
suelo húmedo sobre las márgenes de los hábitats acuáticos. Los organismos con una posible
utilidad en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y excavadores y con un
análisis de presencia y/o ausencia son: Heterocerus sp., Dampfius sp., y Tropicus sp., pero
podrí ser restringido por el desconocimiento de sus requerimientos ambientales y tamaño
pequeño (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Haliplidae
Los integrantes de esta familia (Fig. 65) (Voshell, 2007), son enteramente acuáticos y se
encuentran en sistemas lénticos, aunque ocurre también en las márgenes de los ríos y hábitats
temporales y semipermanentes de agua dulce. Hasta el momento no hay registro de su uso
como bioindicadores.
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Los organismos con una posible utilidad en el biomonitoreo, de acuerdo con su distribución
cosmopolita, y un análisis de presencia y/o ausencia son: Haliplus sp. y Peltodytes sp., pero
sería restringido dado los hábitos nectónicos y el desconocimiento de sus requerimientos
ambientales (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 65. Insectos: Coleoptera: Haliplidae (Voshell, 2007).
Familia Hydraenidae
Los integrantes de esta familia son semiacuáticos y se encuentran en sistemas lénticos, a
orillas de los ríos y charcos de agua dulce. Son conocidos como “escarabajos de ciénaga”
Hasta el momento no hay registro de su uso como bioindicadores. Los géneros representativos
para ser utilizados en el biomonitoreo de acuerdo con sus hábitos bentónicos y con un análisis
de presencia y/o ausencia es: Gymnochthebius sp. y Ochthebius sp., pero podría ser restringido
por su tamaño pequeño y el desconocimiento de sus requerimientos ambientales
(De la Lanza et al., 2007b).
Familia Hydrophilidae
Los integrantes de esta familia (Fig. 66) (Voshell, 2007), son enteramente acuáticos y se
encuentran en sistemas lóticos, lénticos y hábitats temporales de agua dulce. Se les conoce
comúnmente como “escarabajos basureros”, ya que se pueden colectar en zonas con altos
niveles de materia orgánica (Spangler, 1982; De la Lanza et al., 2007b). Los géneros
representativos
para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con su distribución
cosmopolita, tamaño grande y un análisis de presencia y/o ausencia son: Tropisternus sp.,
Berosus sp., Enochrus sp., Hydrophilus sp. y Helochares sp., pero sería restringido dado sus
hábitos nectónicos y su preferencia a usar el oxigeno atmosférico para su respiración
(De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 66. Insectos: Coleoptera: Hydrophilidae (Voshell, 2007).
83
Familia Hydroscaphidae
Los integrantes de son acuáticos y se encuentran en sistemas lóticos sobre musgo y algas de
corrientes rápidas, son conocidos comúnmente como “escarabajos botecillos” (Spangler, 1982;
De la Lanza et al., 2007b). Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo,
de acuerdo con sus hábitos bentónicos
y
un análisis de presencia y/o ausencia son:
Hydroscapha sp. y Yara sp., pero podría ser restringido por su tamaño pequeño y el
desconocimiento en sus requerimiento ambientales (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Lepiceridae
Los integrantes de esta familia pueden ser considerados como acuáticos o semiacuáticos y se
encuentran en sistemas lénticos, a orillas de ríos y lugres húmedos. El género representativo
para ser utilizado en el biomonitoreo de acuerdo con un análisis de presencia y/o ausencia es:
Lepicerus sp., pero podría ser restringido por su tamaño pequeño y el desconocimiento en sus
requerimiento ambientales (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Limnichidae
Los integrantes de esta familia son semiacuáticos y se encuentran en la interfase aire-agua de
sistemas lénticos, lóticos y manglares (Spangler, 1982; De la Lanza et al., 2007b). Los géneros
representativos para ser utilizados en el biomonitoreo de acuerdo con sus hábitos bentónicos y
un análisis de presencia y/o ausencia son: Limnichoderus sp., Limnichites sp. y Eulimnichus
sp., pero podría ser restringido por su tamaño pequeño y el desconocimiento en sus
requerimiento ambientales (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Microsporidae
Los integrantes de esta familia son acuáticos y se encuentran en sistemas lóticos en sustratos
arenosos o gravas húmedas en los bancos de arroyos y ríos.
El género representativo para ser utilizado en el biomonitoreo de acuerdo con sus hábitos
bentónicos y un análisis de presencia y/o ausencia son: Microsporus sp., pero podría ser
restringido por su tamaño pequeño y por su desconocimiento en sus requerimiento ambientales
(De la Lanza et al., 2007b).
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Familia Noteridae
Los integrantes de esta familia son acuáticos y se encuentran en sistemas lénticos y a orillas de
ríos donde crece vegetación.
Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo de acuerdo con un análisis
de presencia y/o ausencia son: Hydrocanthus sp. y Noterus sp., pero podría ser restringido por
su tamaño pequeño, hábitos nectónicos y por el desconocimiento en sus requerimiento
ambientales (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Psephenidae
Los integrantes de esta familia (Fig. 67) (Voshell, 2007), son semiacuáticos y sólo las formas
inmaduras se encuentran en sistemas lóticos de corrientes rápida.
La mayoría de sus
representantes están considerados como indicadores de agua “limpia” (Usinger, 1956;
Hilsenhoff, 1977; Margalef, 1983; Vázquez, 1985; Mejorada, 1989; De la Lanza et al.,
2007b). Se les conoce comúnmente como “escarabajos moneda”. El género representativo
para ser utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con su distribución cosmopolita, tamaño
grande, hábitos bentónicos altos requerimientos de oxigeno y un análisis de presencia y/o
ausencia es: Psephenus sp. (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 67. Insectos: Coleoptera: Psephenidae (Voshell, 2007).
4.21.9. Orden Diptera
Estos insectos se les llama moscos o zancudos. Sólo las formas inmaduras o larvas son
acuáticas; se reconocen por presentar cabeza bien desarrollada, la forma del cuerpo alargado,
tiene tres segmentos torácicos y nueve abdominales, es blando y cubierto de cerdas, espinas
apicales o corona de ganchos en prolongaciones que ayudan a la locomoción y adhesión al
sustrato. La coloración es amarillenta, blanca o negra.
85
Respiran a través de la cutícula o mediante sifones aéreos; otros poseen agallas traqueales y
otros, pigmentos respiratorios (hemoglobina) para sobrevivir en zonas escasa de oxígeno.
(De la Lanza et al., 2007c). La mayoría de las larvas pasan por tres o cuatro instars; el período
de desarrollo larval puede ser de una semana como un Simuliidae o hasta de un año como en
Tipulidae (De Liñán, 1998). Los dípteros en su mayor parte son unisexuales y su reproducción
es anfigónica. Sólo algunas especies se reproducen por partenogénesis; otras se reproducen
por pedogénesis y algunas son hermafroditas. En general el apareamiento suele ir precedido de
danzas nupciales más o menos complejas, acompañadas en ocasiones de atrayentes sexuales y
sonidos característicos. La transmisión del esperma puede ser directo o por medio de un
espermatóforo. Los huevos son redondeados o alargados, con una superficie lisa o con
diversos ornamentos; pueden estar provistos de un pedúnculo o expansiones aliformes y en los
acuáticos de flotadores. Son puestos de forma aislada o en masas más o menos compactas.
Algunas especies son ovovivíparas otras son vivíparas y la madre libera larvas que, en poco
tiempo, efectúan la pupación (De Liñán, 1998).
El número de generaciones anuales es muy variado. Generalmente diferentes a los adultos.
Las de Nematóceros son mayoritariamente acuáticas o anfibias, mientras que las de
Braquíceros y algunas de Nematóceros son terrestres. Muchas son sedentarias o con
desplazamientos cortos; sólo algunas acuáticas pueden efectuar migraciones. Las larvas
acuáticas viven en aguas saldas, en aguas dulces o en diferentes líquidos orgánicos, en
exudados vegetales o en líquidos putrefactos de origen vegetal o animal; algunas viven en
líquidos orgánicos de animales vivos, ya sea en los producidos en las heridas o en los jugos
digestivos (De Liñán, 1998). Los dípteros en estado adulto son terrestres, algunas especies
ápteras pueden ser ocasionalmente anfibias y sólo muy raramente son exclusivamente
acuáticas. La mayoría son diurnos y desarrollan sus actividades en días soleados. Los dípteros
acuáticos constituyen uno de los órdenes de insectos más complejos, más abundantes y más
ampliamente distribuidos. El orden Díptera se considera uno de los grupos de insectos más
evolucionados, junto con Lepidóptera y Trichoptera (De Liñán, 1998).
Familia Athericidae
Las larvas de esta familia (Fig. 68) (Voshell, 2007), se encuentran en sistemas lóticos.
Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con sus
hábitos bentónicos y un análisis de presencia y/o ausencia son:
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Atherix sp. y Suragina sp., pero podría ser restringido por su desconocimiento de su
distribución en México (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 68. Insecto: Diptera: Athericidae (Voshell, 2007).
Familia Blaphariceridae
Las larvas de esta familia se encuentran en sistemas lóticos. El género representativo para ser
utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y un análisis de presencia
y/o ausencia es: Blepharicera sp., pero podría ser restringido por su desconocimiento de su
distribución en México (De la Lanza et al., 2007b).
Familia Ceratopogonidae
Las larvas de esta familia (Fig. 69) (Voshell, 2007), se encuentran generalmente en las
márgenes de sistemas lóticos y lénticos entre detritus y plantas acuáticas. Los géneros
representativos para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos
y un análisis de presencia y/o ausencia son: Bezzia sp., Culicoides sp., Probezzia sp. y
Stilobezzia sp., entre otros, pero podría ser restringido por su desconocimiento de su
distribución en México (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 69. Insecto: Diptera: Ceratopogonidae (Voshell, 2007).
Familia Chaoboridae
Las larvas de esta familia (Fig. 70) (Voshell, 2007), se encuentran generalmente en la zona
limnética de los sistemas lénticos pero también ocurren en las márgenes de los sistemas
lóticos. El género representativo para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con un
análisis de presencia y/o ausencia es: Chaoborus sp., pero podría ser restringido por sus
hábitos planctónicos y el desconocimiento de su distribución en México (De la Lanza et al.,
2007b).
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Fig. 70. Insecto: Diptera: Chaoboridae (Voshell, 2007).
Familia Chironomidae
Las larvas de esta familia (Fig. 71) (Voshell, 2007), se encuentran en sistemas lóticos y
lénticos y ocurren en gran diversidad de sustratos y hábitats. En este caso las subfamilias
representativas para ser utilizadas en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos,
tamaño pequeño a mediano, abundancia y con un análisis de presencia y/o ausencia son:
Chironominae, Diamesinae, Orthocladiinae, Podonominae, Prodiamesinae, Tanypodinae y
telmatogetoninae de hábitos marinos y estuarios,
pero podría ser restringido por su
desconocimiento de su distribución en México (De la Lanza et al., 2007b).
Fig. 71. Insecto: Diptera: Chironomidae (Voshell, 2007).
Familia Culicidae
Las larvas de esta familia (Fig. 72) (Voshell, 2007), se encuentran generalmente en charcas y
márgenes de los sistemas lóticos y en zona limnética de ambientes lénticos entre hidrófitas
vasculares. Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo
con un análisis de presencia y/o ausencia son: Aedes sp., Anopheles sp., Culex Sp., Culiseta
sp., Psorophora sp. y Uranotaenia sp., pero podría ser restringido por sus hábitos planctónicos
(De la Lanza et al., 2007).
Fig. 72. Insecto: Diptera: Culicidae (Voshell, 2007).
88
Familia Dixidae
Las larvas de esta familia (Fig. 73) (Voshell, 2007), se encuentran generalmente en las
márgenes de los sistemas lóticos y lénticos entre detritus. Los géneros representativos para
ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y un análisis de
presencia y/o ausencia son: Dixa sp. y Dixella sp., pero podría ser restringido por su
desconocimiento de su distribución en México (De la Lanza et al., 2007).
Fig. 73. Insecto: Diptera: Dixidae (Voshell, 2007).
Familia Dolichopodidae
Las larvas de esta familia se encuentran generalmente en las márgenes de los sistemas lóticos
y lénticos entre detritus. Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo,
de acuerdo con sus hábitos bentónicos y un análisis de presencia y/o ausencia son: Argyra sp.,
Campsicnemus sp., Dolichopus sp. y Hydrophorus sp., pero podría ser restringido por su
desconocimiento de su distribución en México (De la Lanza et al., 2007).
Familia Empididae
Las larvas de esta familia (Fig. 74) (Voshell, 2007), se encuentran generalmente en las
márgenes de los sistemas lóticos y lénticos entre detritus. Los géneros representativos para
ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y un análisis de
presencia y/o ausencia son: Chelifera sp., Chelipoda sp., Dolichocephala sp. y Hemerodromia
sp., pero podría ser restringido por su desconocimiento de su distribución en México
(De la Lanza et al., 2007).
Fig. 74. Insecto: Diptera: Empididae (Voshell, 2007).
Familia Emphydridae
Las larvas de esta familia (Fig. 75) (Voshell, 2007), se encuentran generalmente en las
márgenes de los sistemas lóticos y lénticos entre detritus e hidrófitas vasculares.
Las subfamilias representativas para ser utilizadas en el biomonitoreo de acuerdo con un
análisis de presencia y/o ausencia son: Discomyzinae, Ephydrinae, Gymnomyzinae,
Hydrellinae, Ilytheinae, pero podría ser restringido por su desconocimiento de su distribución
en México (De la Lanza et al., 2007).
89
Fig. 75. Insecto: Diptera: Emphydridae (Voshell, 2007).
Familia Muscidae
Las larvas de esta familia se encuentran generalmente en las márgenes de los sistemas lóticos
y lénticos entre detritus. Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo,
de acuerdo con sus hábitos bentónicos y un análisis de presencia y/o ausencia son: Caricea
sp., Graphomya sp., Limnophora sp. y Lispoides sp., pero podría ser restringido por su
desconocimiento de su distribución en México (De la Lanza et al., 2007).
Familia Psychodidae
Las larvas de esta familia (Fig. 76) (Voshell, 2007), se encuentran generalmente en las
márgenes de los sistemas lóticos y lénticos entre detritus. Los géneros representativos para
ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y un análisis de
presencia y/o ausencia son: Pericoma sp., Psychoda sp., Philosepedon sp. y Telmatoscopus
sp., pero podría ser restringido por su desconocimiento de su distribución en México
(De la Lanza et al., 2007).
Fig. 76. Insecto: Diptera: Psychodidae (Voshell, 2007).
Familia Simuliidae
Las larvas de esta familia (Fig. 77) (Voshell, 2007), se encuentran generalmente en las
márgenes de los sistemas lóticos sobre rocas e hidrófitas vasculares. El género representativo
para ser utilizado en el biomonitoreo de acuerdo con sus hábitos bentónicos y un análisis de
presencia y/o ausencia es: Simulium sp. (De la Lanza et al., 2007).
Fig. 77. Insecto: Diptera: Simuliidae (Voshell, 2007).
90
Familia Syrphidae
Las larvas de esta familia (Fig. 78) (Voshell, 2007), se encuentran generalmente en las
márgenes de los sistemas lóticos y lénticos entre detritus, materia orgánica e hidrófitas
vasculares. Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo
con sus hábitos bentónicos y un análisis de presencia y/o ausencia son: Blera sp., Ceriana sp.,
Eristalis sp. y Spilomyia sp., pero podría ser restringido por su desconocimiento de su
distribución en México (De la Lanza et al., 2007).
Fig. 78. Insecto: Diptera: Syrphidae (Voshell, 2007).
Familia Stratiomydae
Las larvas de esta familia (Fig. 79) (Voshell, 2007), se encuentran generalmente
en las márgenes de los sistemas lóticos y lénticos entre detritus, materia orgánica
e hidrófitas vasculares. Los géneros representativos para ser utilizados en el
biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y un análisis de presencia
y/o ausencia son: Caloparyphus sp., Labostigmina sp., Odontomyia sp. y
Stratiomys sp., pero podría ser restringido por su desconocimiento de su
distribución en México (De la Lanza et al., 2007).
Fig. 79. Insecto: Diptera: Stratiomydae (Voshell, 2007).
Familia Tabanidae
Las larvas de esta familia (Fig. 80) (Voshell, 2007), se encuentran generalmente en las
márgenes de los sistemas lóticos y lénticos entre detritus, materia orgánica e hidrófitas
vasculares. Los géneros representativos para ser utilizados en el biomonitoreo, de acuerdo
con sus hábitos bentónicos y un análisis de presencia y/o ausencia son: Atylotus sp., Chysops
sp., Haematopota sp. y Tabanus sp., entre otras, pero podría ser restringido por su
desconocimiento de su distribución en México (De la Lanza et al., 2007).
Fig. 80. Insecto: Diptera: Tabanidae (Voshell, 2007).
91
Familia Tipulidae
Las larvas de esta familia (Fig. 81) (Voshell, 2007), se encuentran
generalmente en las márgenes de los sistemas lóticos y lénticos entre
detritus, sedimento orgánico fino, hidrófitas vasculares, algas, así como
en agua “limpias”. Las subfamilias representativas para ser utilizadas en
el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y un análisis de
presencia y/o ausencia son: Tipulinae y Limoniinae pero podría ser
restringido por su desconocimiento de su distribución en México
(De la Lanza et al., 2007).
Fig. 81. Insecto: Diptera: Tipulidae (Voshell, 2007).
4.21.10.
Orden Lepidoptera
A estos insectos se les llama mariposas. Sólo existe un número reducido de especies, con
formas inmaduras o larvas acuáticas, generalmente son de tamaño mediano a pequeño y de
color oscuro; se reconocen por presentar la forma del cuerpo alargado, poseen numerosas
branquias ramificadas sobre los lados del cuerpo, así mismo fabrican un capullo o celdilla
sobre las piedras donde habita la larva presentan metamorfosis completa (Marín, 2007).
Familia Pyralidae
Las larvas de esta familia se encuentran en sistemas lóticos con sustratos pedregosos y agua
bien oxigenadas. Se consideran como un buen indicador de aguas “limpias”. El género
representativo para ser utilizado en el biomonitoreo, de acuerdo con sus hábitos bentónicos y
con un análisis de presencia y/o ausencia es: Petrophila sp. (De la Lanza et al., 2007).
4.21.11.
Orden Neuroptera
Los representantes de este orden en su modo de vida y desarrollo posembrionario son muy
diversos, por lo que resulta difícil de establecer características descriptivas. Aproximadamente
unas 250 especies, comprendidas en la Superfamilia Sialoidea, tienen larvas de vida acuática,
y aparecen con una morfología variable. En general son campodeiformes, alargadas, con
cabeza prognata. Las piezas bucales están siempre bien desarrolladas y son de tipo masticador,
o bien están modificadas de manera especial para poder absorber los jugos de sus víctimas,
convirtiéndose en piezas de un aparato chupador. El abdomen de las especies que viven en el
agua presenta de 7 a 8 pares de prolongaciones segmentarias o branquias traqueales, mientras
que los adultos son frecuentes en los márgenes poco soleados de los cursos de agua.
92
Estos imagos tienen un vuelo torpe e irregular, poco sostenido, que no les aleja mucho del
medio acuático. Algunas especies son diurnas, aunque la mayoría son crepusculares o
muestran actividad en las primeras horas de la noche (De Liñán, 1998). Tras la copula las
hembras depositan los huevos en masas compactadas sobre las hojas de vegetación
circundante, en los tallos de las plantas emergentes o en las rocas o piedras de la ribera.
Las larvas recién emergidas buscan activamente el agua y se sumergen en ella ocultándose
bajo las piedras del fondo o en el fango. En este medio desarrollan una vida activa
depredadora, alimentándose de oligoquetos, moluscos o larvas de otros insectos que atrapan
con sus potentes y dentadas mandíbulas. Finalizando el período larvario
en algunos casos
después de diez mudas, enterrándose en la arena u ocultándose bajo piedras o entre la
vegetación y materia orgánica del suelo para iniciar la fase de pupacion. Las pupas son libres,
capaces de utilizar las patas para abrirse camino hasta la superficie, donde se produce la
emergencia del adulto. Los Neurópteros del suborden Planipennia son muy numerosos 6000
especies conocidas (De Liñán, 1998). Casi todos los Neurópteros de este grupo son terrestres;
un pequeño número son más o menos anfibios en sus fases larvarias y sólo uno o dos géneros
tienen formas acuáticas (De Liñán, 1998).Todos estos grupos cumplen un papel importante
dentro del ecosistema como: descomponedores de materia orgánica, controladores biológicos,
indicadores biológicos, etc. Por esta razón es necesario conocer los órdenes de insectos para
reconocerlos rápidamente en el campo y asociarlos con diversas actividades: depredadores,
descomponedores, bioindicadores, etc. Los insectos son utilizados en las Evaluaciones de
Impactos Ambientales como una herramienta para la toma de decisiones, muy utilizados para
determinar la sanidad en ecosistemas (Marín, 2007).
4.21.12.
Orden Hymenoptera
La familia Ichneumonidae está integrada por especies parasíticas, habitan en todas las
regiones zoogeográfcas del mundo. El género Tanychela, perteneciente a la subfamilia
Cremastinae, fue descrito hace casi tres décadas (Townes, 1971; citado por Ruiz et al.,
2009), y se ha colectado solamente en muy pocas localidades de Estados Unidos, México y
Brasil. Contiene dos especies, T. aurea (Townes, 1971; citado por Ruiz et al., 2009), la
especie tipo que sólo se encuentra en Brasil, y T. pilosa (Dasch, 1979; citado por Ruiz et al.,
2009). El holotipo de T. pilosa procede de California, EU, y el paratipo
de
México
(Michoacán). Esta especie se había obtenido además sólo en otras tres entidades de EU
(Idaho, Montana y Washington) (Yu et al., 2005; citado por Ruiz et al. 2009).
93
Tanychela es el único género de Ichneumonidae con hábitos acuáticos en los neotrópicos
(Hanson y Gauld, 2006; citado por Ruiz et al., 2009). Las características distintivas de
T. pilosa incluyen los tarsos delgados y alargados, uñas tarsales muy alargadas, pubescencia
densa en áreas de la cabeza, tórax y coxas, y la cara y el clípeo anchos (Dasch, 1979; citado
por Ruiz et al., 2009). Tanychela pilosa es una avispa acuática que parasita a la
palomilla acuática Petrophila confusalis (Walker) (Lepidoptera: Pyralidae) en EU (Resh &
Jamieson, 1988; citado por Ruiz et al.,. 2009). Tanychela pilosa es un endoparasitoide solitario
que pasa el invierno como larva y emerge de la prepupa del hospedero en el
verano
siguiente. A finales del verano o principios del otoño, la hembra pone un huevo en la
cavidad abdominal de la larva de
la palomilla
(puede haber
superparasitismo,
estandoresentes hasta 10 larvas en un sólo hospedero pero sólo emerge una avispa); se
reporta hasta el 75 % de parasitismo aunque los autores indican que puede ser debido al
tamaño de las muestras (Ruiz et al., 2009).
4.22. Colecta y preservación de insectos acuáticos
La colecta de insectos acuáticos se lleva a cabo principalmente en cuerpos de agua dulce.
Puede hacerse de manera directa utilizando redes acuáticas, también llamadas redes de bentos
(Contreras y Ramos, 1999; citado por Márquez, 2005), formadas por un mango rígido y la red
plástica de malla fina. Se coloca la red en contra de la corriente y se mueve el sustrato debajo
del agua para que los organismos sean llevados por la corriente a la red. En sitios donde no
hay corriente, se procede a mover la red en el fondo y a golpear en la vegetación acuática.
En las orillas de ríos y riachuelos suelen existir diversas especies de insectos que se ubican
debajo de las rocas o en la hojarasca, éstas pueden ser colectadas directamente moviendo el
sustrato (Márquez, 2005). La preservación consiste en mantener a los ejemplares colectados en
las mejores condiciones posibles para su estudio. Los insectos acuáticos deben ser
inicialmente preservados en alcohol etílico al 95%, ya que sus cuerpos poseen una alta
cantidad de agua, posteriormente pueden ser cambiados a alcohol al 75% para su preservación
(Merritt et al., 1996; citado por Márquez, 2005). Los ejemplares de insectos depositados en
colecciones científicas deben incluir una serie de datos mínimos que permitan la elaboración
de diversos tipos de estudios, desde listas taxonómicas hasta revisiones sistemáticas y estudios
biogeográficos. Estos datos son: localidad de colecta, coordenadas geográficas del sitio de
colecta, altitud, tipo de vegetación, sustrato donde se colectó el ejemplar o método de colecta
utilizado, fecha de colecta y nombre del o los colectores (Márquez, 2005).
94
5. MÉTODO DE INVESTIGACIÓN Y MATERIALES
En este apartado, se presenta el método de investigación y los materiales utilizados en el
trabajo desarrollado en la cuenca del río Tolantongo.
5.1. Método de investigación
Para el presente estudio y con la finalidad de alcanzar los objetivos, el método de
investigación se dividió en 4 fases: fase de gabinete, fase de campo, fase de laboratorio y
segunda fase de gabinete. Para su mayor comprensión en la Fig. 82, se presenta un diagrama
de flujo paso a paso de cada una de las actividades necesarias para reunir datos y tratar de
resolver los problemas planteados.
5.1.1. Fase de gabinete
En la fase de gabinete, que es la etapa inicial del método de investigación, se realizó la
revisión bibliográfica, caracterización de la cuenca y delimitación de los puntos de muestreo, a
continuación desarrollo cada uno de estos conceptos.
Revisión bibliográfica: Se realizó una revisión de la literatura existente sobre insectos
acuáticos como indicadores de la calidad de agua, se analizó la información necesaria para
obtener los elementos básicos para el desarrollo de este trabajo.
Caracterización física de la cuenca: La caracterización física de la cuenca, se realizó por
medio de la cartografía de INEGI escala 1:50,000 de la carta topográfica de Meztitlán:
F14D61, (1982). Tasquillo: F14C69, (2001) y San Nicolás: F14C59, (2001)., e integrándolo a
sistemas de información geográfica (ArcView 3.2), obteniendo así la delimitación de la cuenca
y los cálculos de área, perímetro, longitud del cauce principal, densidad de hidrográfica,
densidad de corrientes, densidad de drenaje, índice de forma, proporción de elongación,
relación de circularidad, coeficiente de compacidad, pendiente media de la cuenca, altura
media de la cuenca, que se desarrollarán a lo largo de este trabajo.
5.1.2. Fase de campo
La fase de campo consistió en hacer recorridos en la zona de estudio (parte alta, media y baja
de la cuenca), y observar minuciosamente el entorno, llevar a cabo el muestreo de vegetación
e insectos acuáticos. Al mismo tiempo el levantamiento de la caracterización de sustrato, roca,
ribera y bancos de arrastre, ubicación de fuentes de contaminación o de impacto. Además de
hacer la valoración de bienes y servicios que proveen estos recursos.
95
5.1.3. Fase de laboratorio
Las muestras de insectos acuáticos, se examinaron en el laboratorio de la DICIFO de la
Universidad Autónoma Chapingo, con claves propuestas: (De la Lanza, 2007b; Merrit y
Cummins, 1996; Voshell, 2007). Hasta el nivel de familia, los insectos acuáticos encontrados
se colocaron en frascos con alcohol (70 %) para preservarlos. El método de evaluación
empleado fue el Índice BMWP (Biological Monitoring Working Party) que asigna un número
del 1 al 10 a las familias de organismos indicadores de calidad de aguas. El valor 1 se asigna
para familias indicadores de mala calidad de aguas y 10 para indicadores de excelente calidad
de agua e interpretar la calidad de agua. Así como también la clasificación taxonómica de la
vegetación ribereña en diversas áreas de la Universidad Autónoma Chapingo, ya que es
complejo identificarlas por que se requiere partes de la planta como flor y fruto, que muchas
veces no se encuentran. Las áreas visitadas fueron: Área de Recursos Naturales del
Departamento de Suelos y Herbario de Preparatoria Agrícola además de consultar a profesores
con conocimientos relacionados.
5.1.4. Segunda fase de gabinete
Con la información obtenida, se obtuvo el diagnóstico de la cuenca del río Tolantongo, Hgo.,
y se procedió a la elaboración de propuestas de restauración y manejo sustentable de los
recursos naturales.
96
Método de Investigación
Revisión
Bibliográfica y
docimental
FASE DE GABINETE
Caracterización de
la cuenca del río
Tolantongo
Definición de los
puntos de muestreo y
colecta botánica
Obtención de la información básica.
FASE DE CAMPO
Recorrido de campo en las vertientes
de la cuenca del ríoTolantongo Hgo.
Muestreo de insectos acuáticos y de vegetación
(riparia y laderas).
Aplicación de encuesta de uso y manejo de
recursos naturales a los habitantes de la cuenca.
Detección de Fuentes de impacto
Diagnóstico sobre la situación ambiental
de la cuenca del río Tolantongo, Hidalgo.
FASE DE LABORATORIO
SEGUNDA FASE DE GABINETE
Revisión Bibliográfica de insectos acuáticos
Diseño de primer borrador
Clasificación taxonómica de los
insectos acuáticos y vegetación
(riparia y laderas).
Elaboración de propuestas de restauración y
manejo de los recursos naturales de la cuenca
del río Tolantongo, Hgo.
Integración de proyectos
Discusión, Conclusión y Recomendaciones
Informe Final
Entrega de Tesis: BIOINDICADORES DE LA CALIDAD DEL
AGUA, EN LA CUENCA DEL RIO TOLANTONGO, HGO.
Ante los poseedores de los recursos naturales (Municipios: Cardonal,
Thahuitepa, Eloxochitlán, Nicolás Flores del Estado de Hidalgo).
Fig. 82. Diagrama de flujo del método de investigación.
97
5.2. Material y equipo
El material y equipo necesario utilizado para la elaboración de este trabajo se enlista a
continuación:
Para la colecta de plantas e insectos acuáticos se necesitó:
 Prensas, papel suficiente, etiquetas

Frascos, pinzas y alcohol

Claves de identificación de insectos acuáticos y vegetación.
Para la ubicación de los sitios
 Un geoposicionador (GPS)

Cartas temáticas del INEGI (topográfica)
Para el desarrollo del trabajo en general:
 Equipo de computo

Programa ArcView, Eric III, ArcGIS, Google Earth Pro.

Cartografía de INEGI

Imágenes de satélite (bandas 3 y 4).
98
6.
ÁREA DE DE ESTUDIO
La cuenca río de Tolantongo, está ubicada en el estado de Hidalgo (Fig. 83), abarcando los
municipios de Cardonal, Thahuiltepa, Eloxochitlán y una pequeña parte de Nicolás Flores
(Fig. 84), la mayor superficie se encuentra en el municipio de Cardonal se localiza al noroeste
del estado de Hidalgo, entre los paralelos 20° 37” de latitud norte y 99° 07” longitud oeste,
con una altitud de 2040 msnm. El Municipio de Tlahuiltepa, su localización geográfica es por
el Norte, Latitud 20° 55’ 24’’ y por el Oeste, Longitud de 98° 56’ 59’’, se encuentra a una
altitud sobre de 2,000 msnm. El municipio de Eloxochitlán, su localización geográfica es por
el Norte, Latitud 20° 44’ 43’’ y por el Oeste, Longitud de 98° 48’ 36’’ y una altitud sobre
1,960 msnm. Nicolás Flores, su localización geográfica es por el Norte, Latitud 20° 46’ 01’’ y
por el Oeste, Longitud de 99° 09’ 05’’. (Enciclopedia de los Municipios de México. Hidalgo.,
2005).
Fig. 83. Localización de la cuenca del río Tolantongo, Hgo.
99
En la siguiente Fig. 84., presento la cuenca del río Tolantongo, Hgo., comprendida en los 4 municipios.
Fig. 84. Localización de la cuenca del río Tolantongo, comprendida en 4 municipios de Hidalgo.
100
Así mismo (Fig. 85), se muestra la distribución territorial de la cuenca por los municipios
autóctonos.
13.3469 % 3.0508%
0.0008%
Nicolás Flores
Cardonal
Tlahuitepa
Eloxochitlán
83.6014%
Fig. 85. Distribución territorial Municipal en la cuenca del río Tolantongo, Hgo.
6.1. Caracterización física de la cuenca del río Tolantongo
Las características físicas de una cuenca, según (Martínez, 2006b), se definen como la
configuración del área de drenaje que permite entender el ciclo hidrológico en esta unidad de
drenaje.
Los cálculos del Cuadro 11, se obtuvieron de las formulas establecidas para cada uno de los
parámetros considerados en la morfometría de la cuenca.
Cuadro 11. Caracterización física de la cuenca del río Tolantongo, Hgo.
Área de la cuenca
20, 509 ha. ó 205.09 km2
Perímetro
80.888 km.
Longitud del cauce principal
37.438 Km.
Densidad hidrográfica
0.024
Densidad de corrientes
1.424
Densidad de drenaje
1.951
Índice de Forma
0.146
Proporción de elongación
0.432
Relación de circularidad
0.394
Coeficiente de compacidad
1.582
Pendiente media de la cuenca
42.737%
Altura media de la cuenca
2025.48 m
101
Curva Hipsométrica. Indica la proporción de superficie con relación a la altitud; en el que, el
eje vertical representa las altitudes y el eje horizontal las superficies o sus porcentajes de
superficie. La cuenca del río Tolantongo, se encuentra en una etapa senil, como se puede ver
en la Fig. 86.
Fig. 86. Curva hipsométrica de la cuenca del río Tolantongo, Hgo.
Perfil Longitudinal Indica la relación entre la distancia recorrida por un río desde su
nacimiento y la altura relativa de cada punto de dicho perfil (Fig. 87).
Fig. 87. Perfil longitudinal del cauce principal de la cuenca del río Tolantongo, Hgo.
102
Sección Transversal. La sección trasversal de la cuenca del río Tolantongo, Hgo., en sus tres
partes principales (cuenca alta, media y baja) se muestran en las Fig. 88, 89,90, 91 y 92.
Fig. 88. Secciones tranversales de la cuenca del río Tolantongo, Hgo.
Fig. 89. Sección tranversal de la parte alta de la cuenca del río Tolantongo, Hgo.
103
Fig. 90. Sección tranversal de la parte media de la cuenca del río Tolantongo, Hgo.
Fig. 91. Sección tranversal de la parte baja de la cuenca del rio Tolantongo, Hgo.
104
Altura media de la cuenca. Representa la forma media del relieve de la cuenca (Fig. 92). En
el anexo 8, se aprecia el modelo de elevación digital de la cuenca del río Tolantongo.
Fig. 92. Altura media de la cuenca del río Tolantongo, Hgo.
Los datos obtenidos de la cuenca del río Tolantongo, Hgo., indican que la cuenca presenta una
forma irregular por lo que está sujeto a crecidas y sus escurrimientos son muy rápidos, debido
a las pendientes pronunciadas y los impactos de deforestación de la cuenca, por tanto, en una
precipitación intensa y de corta duración, provocará un incremento considerable en los
afluentes, lo cual trae consigo problemas de arrastre de sedimentos en la parte baja de la
cuenca, por la concentración de agua en un corto período de tiempo. En el anexo 1, se aprecia
la cuenca del río Tolantongo en Google Earht Pro.
6.2. Caracterización ambiental de la cuenca del río Tolantongo, Hgo.
La caracterización ambiental de la cuenca del río Tolantongo, se extrajo a partir de la
información temática de INEGI, escala 1:50, 000 y de imágenes de satélite, bandas 3 y 4 para
calcular el mapa de erosión. En el anexo 2, se presenta el mapa topográfico base.
Clima. El factor que determina la presencia de un clima semiárido en el área estudiada es la
posición que guarda con respecto a la Sierra Madre Oriental, ya que actúa como fuente lluvias
captando la mayor parte de la humedad en su ladera oriental, donde los vientos alisios del
105
noroeste descargan la mayor cantidad de agua y por consiguiente, pasan casi secos a la ladera
de sotavento.
En la cuenca del río Tolantongo, existen dos tipos de climas que conjugados con otros factores
físicos determinan la presencia de diferentes tipos de ecosistemas y diferentes potenciales de
aprovechamiento de los ecosistemas (Hiriart y González, 1983). Los climas predominantes
son el clima Semiárido, templado con lluvias en verano, del 5 al 10.2% anual, BS1 hw y el
Templado, Subhúmedo, con lluvias en verano del 5 al 10.2 % anual, C(Wo); el mapa
climatológico se presenta en el Anexo 3. La cantidad de precipitación y temperatura media de
normales climatologías de 1997-2000 se distribuye en la Fig. 93. La información se obtuvo de
la estación meteorológica: 00013070 El Santuario, Cardonal del Estado de Hidalgo.
120
100
80
Precipitación
60
Temperatura
40
20
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Fig. 93. Climograma para la cuenca del río Tolantongo, Hgo.
Fisiografía. La cuenca del río Tolantongo queda comprendida dentro de la región fisiografía
denominada Sierra madre Oriental, la principal fuente hidrológica es el río Pánuco (INEGI,
2009). La cuenca del río Tolantongo, presenta elevaciones que van desde los 2700 a 1100
msnm (Hiriart y González, 1983).
Hidrografía. Las principales fuentes hidrológicas de este municipio son el río Pánuco, cuenca
río Moctezuma con tres corrientes de agua, río Chicavasco, río Quetzalapa y río Carrizal con
106
287 cuerpos de agua. De una gruta en la barranca, nace el río blanco de Tolantongo, el cual
forma parte de la cuenca del Pánuco.
El río blanco, ya famoso por sus aguas termales sigue una dirección oeste-este por unos 5 km,
después de las cuales vierte sus aguas al río Amajac y este a su vez se une al río Metztitlán,
uniendo su caudal al río Almolón y este al Quetzalapa que, cerca de Tamazunchale,
desemboca en el río Moctezuma, principal afluente del Pánuco (Hiriart y González, 1983).
La cuenca del río Tolantongo, drena un área total de 20, 509 ha., el mapa hidrológico se
aprecia en el Anexo 4.
Geología. El material geológico que se observa son de tres formaciones diferentes dentro de la
zona y aunque el que predomina es el material mesozoico (lutitas y calizas), en algunas
pequeñas proporciones localizadas existe material ígneo., el mapa geológico se presenta en el
Anexo 5 (Hiriart y González, 1983).
Suelos. La geología de la formación de la cuenca del río Tolantongo es un factor que influye
de manera notoria en la distribución de los diferentes suelos. En el área de estudio,
predominan seis tipos de suelos de acuerdo a la clasificación FAO UNESCO: Castañozem,
Feozem, Litosoles, Regosoles, Rendzinas y Vertisoles. El mapa edafológico se muestra en el
Anexo 6.
Los suelos Castañozem se encuentran sólo en el municipio de Cardonal, Estos suelos son ricos
en materia orgánica, con pendientes pronunciadas. Suelos con horizonte “a” mólico de color
pardo oscuro y acumulación calcárea (horizonte cálcico). Estos suelos se encuentran en
zonas semiáridas o de transición hacia climas más lluviosos. En condiciones naturales
tienen vegetación de pastizal, con algunas áreas de matorral.
Los suelos Feozem, están presentes en una pequeña parte sólo en el municipio de
Eloxochitlán. Su principal distintivo es una capa superficial obscura, suave y rica en materia
orgánica y nutriente. Son profundos y están situados en terrenos planos, que se utilizan para
agricultura de riego o de temporal, con altos rendimientos.
Los Litosoles se distribuyen en los tres municipios, Cardonal, Thahuiltepa y Eloxochitlán.
Los litosoles son los suelos más pobres de la cuenca, ya que son superficiales (su profundidad
107
es de 10 cm. o menos) y se encuentran sobre roca o tepetate, no aptos para cultivo de ningún
tipo. Pueden destinarse al pastoreo.
Estos suelos son típicos de las áreas montañosas o donde ocurre una erosión fuerte.
La pérdida de la cubierta vegetal en estos suelos, hace fuertemente vulnerable a la erosión
hídrica.
Los suelos Regosoles se encuentran ampliamente distribuidos en las áreas forestales del
municipio de cardonal y la pequeña superficie de Nicolás Flores que se encuentra dentro de la
cuenca, son considerados suelos de formación incipiente y de baja fertilidad, la producción de
cultivos en este tipo de suelo requiere alta aplicación de fertilizantes o de abonos orgánicos, ya
que está condicionado principalmente a su profundidad y a la pedregosidad que presenten.
Las Rendzinas se localizan en tres municipios pero la mayor parte en el municipio de
Cardonal en las áreas forestales y matorrales. Se caracteriza por tener un horizonte “a” mólico
que se encuentra sobre material calcáreo. Es una capa superficial blanda de color oscuro rica
en materia orgánica y nutrientes, de alta fertilidad, escasa profundidad y alta permeabilidad.
Generalmente se requiere la aplicación de abonos orgánicos en la agricultura ya que el alto
contenido de calcio pude producir deficiencias de microelementos.
Los Vertisoles, se distribuye sólo en el municipio de Cardonal, Se caracterizan por las grietas
anchas y profundas que presentan en época de sequía, son suelos arcillosos de color café
rojizo, y pegajosos cuando están húmedos, y muy duros cuando están secos. Su utilización
agrícola es muy extensa, variada y productiva, son generalmente muy fértiles, pero presentan
problemas en su manejo debido a su dureza, y con frecuencia ocasionan problemas de
inundación y drenaje. Presentan una baja susceptibilidad a la erosión.
Vegetación. Se reconocen siete tipos de vegetación en el área de estudio según
(Hilart y González, 1983), los cuales son:
Bosque bajo de Juniperus.
Matorral alto subinerme.
Matorral mediano inerme.
Vegetación riparia.
Selva baja caducifolia con Bursera morelensis.
Matorral alto espinoso con crasicaules.
108
Matorral alto espinoso con Nolina.
Fauna. Se pueden encontrar animales silvestres como el mapache (Procyon lotor), el
correcaminos (Geococcyx californianus), el zorrillo (Mephitis macroura), el tejón (Nasua sp.),
palomas de alas blancas (Zenaida asiática), serpientes, halcón (Falco), lagartija, coyote (Canis
latrans), camaleón cornudo (Phrynosoma modestum), ardillas (Sciurus vulgaris), tlacuache
(Didelphis virginiana) y una variedad de aves cantoras, insectos y reptiles (H. Ayuntamiento
de Cardonal, Hgo, 2006).
Uso del Suelo. En la actualidad las condiciones del uso del suelo
han tenido cambios
significativos. El uso de suelo en la cuenca del río Tolantongo son: bosque de pino, bosque de
encino-pino, bosque de encino, pastizal inducido, bosque de táscate, agricultura de temporal,
matorral crasicaule y submontano. La distribución de los tipos de uso del suelo son
importantes ya que cada uno requiere diferentes estrategias de manejo.
El mapa de vegetación actual de la cuenca, se presenta en el Anexo 7., y la superficie que se
tiene en el municipio, se presenta en el siguiente Cuadro 12:
Cuadro 12. Superficie en ha por uso de suelo y vegetación en la cuenca del río Tolantongo.
Entidad
Superficie en Ha
Agricultura
2,260
Bosque de encino
4,578
Bosque de encino- pino
5,734
Bosque de pino
0,061
Bosque de táscate
1,532
Matorral crasicaule
0,144
Matorral submontano
5,664
Pastizal inducido
0,536
TOTAL
20,509
Riesgo de erosión. De acuerdo con las condiciones topográficas, climáticas y edáficas de la
superficie de la cuenca, la susceptibilidad de erosión máxima presentada en la cuenca del río
Tolantongo es de 335.268 Ton/ha/año, ya que presenta hasta 6 tipos de suelo, con pendiente
media de hasta 42.7%., el mapa de riesgo de erosión se muestra en el Anexo 9.
La erosión estimada se obtuvo de acuerdo a la ecuación universal del suelo, la ecuación es la
siguiente: E = R K L S C P.
109
6.3. Caracterización socioeconómica
Debido a que la mayor parte del territorio pertenece al municipio de Cardonal, Hgo, la
información socioeconómica se tomó de este municipio.
En el Cuadro 13 se puede observar las localidades que se encuentran dentro del territorio que
abarca la cuenca con el número de habitantes que hay en cada una de ellas.
Cuadro 13. Habitantes por localidad que se encuentran dentro del territorio de la
cuenca del río Tolantongo, Hgo.
Localidades
No. de habitantes
Barrio de Tixqui
138
El Tixqui
175
El potrero
312
Teola
No dato
Tepozan
49
Moxthe
95
El boxo
256
Pillas Yonthé
320
La mesa
157
El arenalito
69
San Miguel Tlazintla
317
Ixtcapa
No dato
Grutas de Tolantongo
79
El Pinalito
104
Tolantongo
55
Total
2, 126
Fuente: Elaboración propia con datos de Pueblos de América y H. Ayuntamiento de Cardonal, Hgo, 2006.
El municipio de Cardonal está considerado como de alta marginación, de acuerdo a los
principales indicadores de desarrollo en materia de salud, educación, alimentación y vivienda,
donde el 78% de la población sabe leer y escribir, mientras que el 22% es analfabeto.
La población escolar se distribuye de la siguiente manera, preescolar es de 694; primaria 2909,
secundaria 1354 y bachillerato 916 alumnos. La mayor parte de la población económicamente
activa (PEA) del municipio, se encuentra en el sector primario representando el 39.8% en
actividades agrícolas cuya producción puede considerarse de autoconsumo; asimismo, la
ganadería que se practica es extensiva lo que ha provocado la deforestación indiscriminada de
pastizales y bosques. La mano de obra incorporada al sector industrial representa el 30% y al
sector comercio y servicios le corresponde el 27.7% y sólo el 2.5% en actividades no
especificadas (H. Ayuntamiento de Cardonal, Hgo., 2006). El turismo es una actividad que
beneficia a dos ejidos pertenecientes a la cuenca, esto se debe a que aquí se encuentran las
grutas de Tolantongo y en el ejido vecino La gloria, que es otro lugar ecoturístico.
110
6.4. Sitios de muestreo establecidos en la cuenca del río Tolantongo, Hgo. Los sitios de muestreos establecidos (Fig. 94), se tomaron en toda
la cuenca (alta, media y baja) con el fin de integrar diferentes grados de alteración por influencia humana y determinar la calidad del agua.
Fig. 94. Localización geográfica de los sitios de muestreo en la cuenca estudiada.
111
6.5. Muestreo de insectos acuáticos
El muestreo de insectos acuáticos se realizó en tres momentos, el primero fue en el año 2008,
el segundo muestreo los días 2 y 3 de julio del año 2009 y el tercero 29 y 30 de octubre del
2009. Los tres muestreos se llevaron a cabo en el Arenalito, Crdonal, Hgo., por ser un punto
estratégico donde convergen las corrientes provenientes de la parte alta de la cuenca.
Primeramente, se seleccionó un segmento del río en el Arenalito, luego se procedió a
colectarlos, con sumo cuidado para incorporarlos al fondo de los frascos, con un mínimo de
100 individuos para que sea válida la aplicación del método.
En el muestreo realizado en julio del 2009, se encontró un inconveniente, el agua tenía gran
cantidad de sedimentos por presentarse un evento de lluvia, lo cual no permitió observar con
mayor detalle el cauce del río, por lo que sólo se muestreo en las partes donde el agua estaba
estancada y las partículas ya se habían sedimentado.
Los otros dos muestreos se realizaron con éxito.
Los insectos colectados se guardaron en frascos de vidrio con alcohol para su conservación y
su posterior identificación. Después de esto, se llevaron a laboratorio para separar los
individuos en órdenes, y clasificarlos hasta el nivel taxonómico de familia.
Los insectos fueron colocados en frascos y preservados en alcohol al 70%, al cual se etiquetó
con todos los datos de colecta y su taxonomía para que estén disponibles a consulta.
6.6. Muestreo de cobertura vegetal ribereña
Se llevaron a cabo muestreos de vegetación en 2 años consecutivos en las mismas fechas que
la de los insectos acuáticos. El primer muestreo se realizó en el año 2008 en las grutas de
Tolantongo. El segundo muestreo realizado en Julio de 2009, fue también en las grutas de
Tolantongo, y el tercer muestreo
de vegetación, se llevó a cabo en Octubre del 2009,
abarcando los sitios de la cuenca alta, media y baja, buscando para ello los lugares más
representativos y con acceso para poder llegar a ellos.
Los sitios establecidos fueron: Cuenca alta, Barrio de Tixqui y Boxo. En la cuenca media, San
Miguel Tlázintla, y Arenalito, río arriba del Arenalito.
112
Para la colecta de cobertura vegetal, fue a través de un recorrido de campo que consistió en
visitar los sitios antes mencionados sobre los márgenes del caucel del río Tolantongo, para
hacer un levantamiento del perfil de vegetación ripícola, caracterización de sustrato, roca,
ribera y bancos de arrastre, ubicación de fuentes de contaminación o de impacto así como su
mitigación.
A lo largo del transecto, se observó un sitio de gran interés en las grutas de Tolantongo, una
pequeña superficie de bosque tropical caducifolio (Fig. 95), que no es propio del lugar, si no
que se debe a la exposición norte de la ladera y que presenta gran diversidad.
Pero es importante mencionar que si se sigue impactando esta belleza tiende a desaparecer.
Fig. 95. Bosque tropical caducifolio
En el recorrido, se realizó una colecta de vegetación, para luego hacer la correspondiente
identificación.
El transecto establecido para la colecta de la vegetación en los márgenes del río Tolantongo, y
obtener las especies más representativas se aprecia en la Fig. 96.
113
Fig. 96. Transecto de muestreo de vegetación ribereña y rocas realizadas en la cuenca del
río Tolantongo, Hgo.
6.7. Encuesta de manejo y uso de los recursos naturales en la cuenca del río Tolantongo
Esta actividad, se llevó a cabo en la cuenca alta y media, en las comunidades de Barrio de
Tixque, Boxo y San Miguel Tlázintla, esto para tener información detallada de cómo los
habitantes de la cuenca del río Tolantongo, aprovechan sus recursos naturales, además de
identificar fuentes de contaminación e impacto que afecten la calidad del agua de la cuenca
del río Tolantongo y la valoración que los habitantes le dan a sus recursos.
114
7.
RESULTADOS
En este capítulo se reporta la composición de los hábitats del río Tolantongo, los insectos
acuáticos encontrados, las especies de los bosques de galería, así como la evaluación de la
calidad del agua, determinada por los bioindicadores.
7.1.Aforo de la corriente
En el río Tolantongo se realizaron dos aforos con métodos directos para saber cuál es el gasto
parcial para cada hábitat, esto se realizó en el mes de octubre de 2009. Los métodos utilizando
para el aforo fueron pintura vegetal y flotadores para medir la velocidad y la cantidad de agua
en el río Tolantongo, con el levantamiento de la sección hidráulica se determinó el gasto.
El primer aforo se hizo en el Arenalito por ser un punto estratégico donde convergen las
corrientes provenientes de la parte alta y media de la cuenca, con el método de flotadores se
obtuvo un gasto de 0.274 m3/seg., aplicando un factor de ajuste da un gasto de 0.22 m3/seg,
esto debido a que en la corriente la velocidad del agua que fluye superficialmente lleva mayor
velocidad que la que fluye a nivel del suelo.
El segundo aforo fue en el sitio turístico grutas de Tolantongo con el método de pintura
vegetal, el gasto que se obtuvo en el aforo, fue de 2.64 m3/seg.
El aumento en el gasto se debe a que ocurre un fenómeno muy importante, nace un manantial
termal. Existen tres teorías de las aguas termales de las Grutas de Tolantongo:
La primera sostiene que estas aguas provienen del agua que se infiltra y queda en el subsuelo
durante la época de lluvia de la cuenca del río Tolantongo, esta agua se va concentrando poco
a poco en las grutas a lo largo del año y las aguas termales se deben a que el agua infiltrada
antes de llegar a las grutas, hace su recorrido en rocas calizas. Esta teoría tiene la desventaja
de que la precipitación de la cuenca no es la suficiente para alimentar durante todo el año el
gasto total de las aguas en las grutas.
La segunda sostiene que las aguas de las grutas provienen del Bajío Hidalguense, y las aguas
termales se deben al tipo de roca calcárea que predomina en el Bajío. Esta teoría se acerca más
a la realidad.
La tercera teoría sugiere que: las aguas termales se deben a que el agua se percola hasta llegar
al núcleo de la tierra y se regresa en forma de vapor, al llegar a la corteza terrestre se condensa
y sale en las grutas con una temperatura agradable y soportable por el ser humano,
temperaturas de 35-38ºC. Por lo que desde este punto cambian totalmente las características
físicas químicas y biológicas del río Tolantongo, Hgo.
115
7.2. Colecta botánica de vegetación.
El primer muestreo se realizó en el año 2008 en las grutas de Tolantongo, encontrando gran
diversidad de vegetación, debido a que es un lugar donde guarda mucha humedad y que por
presentar exposición norte de sus laderas presenta un microhábitat único de bosque tropical
caducifolio y las laderas exposición sur todo lo contrario, presentan especies de regiones
Cuenca baja
áridas y semiáridas. Las especies se enlistan a continuación en el Cuadro 14.
Cuadro 14. Lista de plantas de la primera colecta (2008)
Número
Nombre científico
Nombre común
1
Ficus máxima
Amate
2
Ficus spp.
Amate
3
Juniperus spp.
Enebro
4
Agave spp.
Maguey
5
Nolina spp.
6
Cephalocereus seniles
Cabeza de viejo
7
Yucca spp.
Yuca
8
Acacia spp.
Huizache
9
Salix spp.
Sauce
10
Fouquieria spp.
Biznaga
11
Echinocactus spp.
Cactus
12
Fouquieria esplendes
Ocotillo
Grutas
13
Nicotiana glauca
Árbol de tabaco
de
14
Alnus glabrata
Aile
Tolantongo
15
Tecota stans
Trompeta de oro
16
Syngonium spp
Singonio
17
Pinus cembroides
Pino
18
Annona spp.
Anona
19
Cordia boissieri
Anacahuita
20
Carya illinoensis
Nogal
21
Eupatorium spp.
Chirca
22
Crotalaria spp.
Alacrancillo
23
Rhynchelytrum roseum
Pasto rosado
24
Asplenium spp.
Helecho
25
Karwinskia mollis
26
Sóphora secundiflora
Tillidora
27
Flourencia resinosa
Porte
Árbol
Árbol
Árbol
Rosetofila
Arbusto
Cactáceas
Arbusto
Arbusto
Árbol
Arbusto
Cactáceas
Arbusto
Arbusto
Árbol
Arbusto
Herbácea
Árbol
Arbustos
Herbácea
Árbol
Herbácea
Herbácea
Herbácea
Helecho
Herbácea
Árbol
Arbusto
Fuente: Sánchez. V., A. 2008. Biomonitoreo en Tolantongo, Hgo.
116
El segundo muestreo realizado en Julio de 2009, fue también en las grutas de Tolantongo,
Cuenca baja
encontrando las siguientes especies enlistadas en el Cuadro 15.
Cuadro 15. Lista de plantas de la segunda colecta (Julio 2009).
Número
Nombre científico
Nombre común
1
Bouteloua sp.
Pasto navajita
2
Sporobolus sp.
Pasto
3
Potamo sp.
4
Arundo donax
Carrizo
5
Bacopa sp.
Bacopa
6
Solanum sp.
Mala mujer
Grutas
7
Asclepias curassa
Flor de samgre
8
Salvia sp.
Chía
de
10
Guazuma ulmifolia
Guásima
Tolantongo
11
Wigandia sp
12
Caesalpinia sp
Barba de chivo
13
Ricinus communis
Higuerilla
14
Verbesina s.
Huichim
15
Phythecellobium sp.
Palo cascarudo
16
Mimosa sp.
Uña de gato
17
Typha spp.
Espadaña
18
Ficus sp.
Amate
Porte
Herbácea
Herbácea
Herbácea
Arbustos
Herbácea
Herbácea
Herbácea
Herbácea
Árbol
Arbusto
Arbusto
Arbusto
Herbácea
Árbol
Arbustos
Arbustos
Árbol
Fuente: Sánchez. V., A. 2009a. Biomonitoreo en Tolantongo, Hgo.
El tercer muestreo de vegetación, se llevó a cabo en Octubre del 2009, encontrando lo
siguiente del Cuadro 16.
117
Cuadro 16. Lista de plantas de la tercera colecta (Octubre 2009).
Cuenca Alta
Barrio
Tixqui
Boxo
Cuenca Media
Tlázintla
Arenalito
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
20
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
Nombre científico
Pinus pinea L.
Quercus sp.
Juglans regia
Agave sp.
Prosopis sp
Acacia sp.
Myrtillocactus geometrizans
Opuntia sp.
Quercus castanea
Pinus cembroides
Quercus microphylla
Junipeerus fláccida
Cupressus lusitancia
Quercus sp.
Quercus mexicana
Urtica dioica
Steveia sp.
Populus sp.
Polypodium sp.
Seneciosalignus.
Senecio sp.
Gnaphalium sp.
Fraxinus sp.
Desmodium inconum
Cercocarpus macrophylla
Festuca sp.
Coniza sp.
Schinus molle
Prosopis sp
Taxodium mucronatum
Agave sp.
Croton Ciliatoglandulosus
Senecio stoechadiformis
Fraxinus uhdei
Salix humboldtiana
Karwinskia humboldtiana
Acacia farnesiana
Salvia polystachya
Dodonea viscosa
Eupatorium sp.
Castilleja
Grindelia inuloides
Penstemon
Salvia tiliifolia
Calia secundiflora
Solanum
Nicotiana glauca
Nombre común
Pino piñonero
Encino
Nogal
Maguey
Mezquite
Huizache
Garambullo
Nopal
Encino
Pino
Encino
Enebro
Cedro blanco
Encino
Encino
Ortiga
Hierba dulce
Álamo
Helecho
Jaral amarillo
Jarilla
Gordolobo
Fresno
Junquillo
Cañuela alta
Vinagretas
Pirul
Mezquite
Ahuehuete
Maguey
Vara blanca
Jarilla
Fresno
Sauce
Huzache
Chía
Dodonea
Chirca blanca
Iñigo
Mocuepanixóchtl
Salvia
Cochabambina
Tabaco
Porte
Árbol
Árbol
Árbol
Rosetofila
Árbol
Árbol
Cactácea
Cladodios
Árbol
Árbol
Árbol
Árbol
Árbol
Árbol
Árbol
Herbácea
Herbácea
Árbol
Helecho
Herbácea
Herbácea
Herbácea
Árbol
Herbácea
Arbusto
Herbácea
Herbácea
Árbol
Árbol
Árbol
Rosetofila
Herbácea
Herbácea
Árbol
Árbol
Herbácea
Árbol
Herbácea
Herbácea
Herbácea
Herbácea
Herbácea
Herbáceas
Herbáceas
Herbácea
Herbácea
Arbusto
Fuente: Sánchez. V., A. 2009b. Biomonitoreo en Tolantongo, Hgo.
118
Los muestreos realizados en la cuenca del río Tolantongo, reflejan que los bosques de galería
presentan alteraciones graves, se encontraron especies indicadoras, que colonizan ambientes
modificados tales como: Sporobolus sp, Rhynchelytrum roseum, Typha spp., Arundo donax,
Ricinus communis encontrados en la cuenca baja, grutas de Tolantongo. Otra especie invasora
Festuca sp. , encontrada en Boxo, perteneciente a la cuenca alta, Nicotiana glauca, encontrada
en el Arenalito, parte media de la cuenca.
Las especies mencionadas, se adaptan a condiciones ambientales desfavorables y sustituyen al
bosque de galería, estas no cumplen las mismas funciones que la vegetación ribereña.
Por lo que se debe evitar en todo momento que sigan desapareciendo los relictos de los
bosques riparios para impedir la llegada de luz solar directa y se den estos fenómenos
indeseables.
La composición y estructura de estos bosques, son bastante escasos y se concentran en cierta
parte a lo largo de la corriente, por consecuencia de las perturbaciones del hombre.
La cobertura vegetal en el bosque de galería disminuye año con año, ya se puede apreciar
canalillos y cárcavas que hace pocos años no existían.
La importancia de estudiar los bosques de galería para la cuenca del río Tolantongo, radica en
que la vegetación de ribera es importante porque es capaz de modificar la composición
química de las aguas, a través de sus raíces que absorben los nutrientes disueltos en el
agua, y con ello disminuye la carga orgánica del ecosistema acuático, mejorando la calidad
del agua. Además de que garantiza protección ante la llegada de los fertilizantes de las áreas
agrícolas, como es el caso de las grutas de Tolantongo., sujetan las orillas, frenando la erosión,
proporciona un microclima único para la sobrevivencia de muchas especies.
La importancia de los bosques de galería para los insectos acuáticos, es que utilizan las copas
de los árboles para descansar, refugiarse de sus depredadores, alimentarse, reproducirse y fijar
sus puestas de huevos, realizar la metamorfosis necesaria en el paso de la larva al adulto,
formando un eslabón importante dentro de la cadena trófica.
En concreto, de los bosques de galería, depende el medio fluvial para sobrevivir.
7.3.Colecta de insectos acuáticos.
Los resultados obtenidos en las colectas de insectos acuáticos de la cuenca del río Tolantongo,
Hgo., se enlistan en el siguiente Cuadro 17.
119
Cuadro 17. Colectas de insectos acuáticos en el sitio el Arenalito.
Primera colecta (2008)
No. de Ordenes
No. de individuos
Orden
1
86
Hemíptera
2
8
Odonata
3
9
Coleóptera
4
11
Ephemeroptera
5
6
7
Total
Díptera
4
10
2
1
1
7
15
2
53
3
4
1
1
1
1
1
1
2
1
5
1
1
1
2
1
2
5
1
1
1
1
1
Trichoptera
Megaloptera
130
Familia
Naucoridae
Nepidae
Belostomatidae
Mesoveliidae
Corixidae
Veliidae
Gelastocoridae
Notonectidae
Cordulegastridae
Libellulidae
Cordullidae
Petaluridae
Calopterygidae
Lestidae
Coenagrionidae
Dysticidae
Gyrinidae
Elmidae
Haliplidae
Noteridae
Baetidae
Caenidae
Ephemerellidae
Leptophlebiidae
Siphlonuridae
Stratiomymyiidae
Culicidae
Chironomidae
Tabanidae
Hydropsychidae
Corydalidae
Segunda colecta (Julio 2009)
No. de Ordenes
1
No. de individuos
3
Orden
Odonata
2
53
Hemíptera
3
54
Coleóptera
4
9
Trichoptera
5
Total
6
Ephemeroptera
125
20
15
6
12
54
8
1
Familia
Cordullidae
Belostomatidae
Veliidae
Naucoridae
Notonectidae
Dysticidae
Hydropsychidae
Corydalidae
Baetidae
120
Tercera colecta (Octubre 2009)
No. de Ordenes
1
No. de individuos
48
Orden
Hemíptera
2
5
Odonata
3
44
Coleóptera
4
25
Ephemeroptera
5
7
Díptera
6
Total
1
Trichoptera
130
4
34
1
4
1
4
4
1
20
23
1
25
2
5
Familia
Naucoridae
Belostomatidae
Veliidae
Gelastocoridae
Nepidae
Notonectidae
Cordullidae
Lestidae
Dysticidae
Dryopidae
Haliplidae
Baetidae
Stratiomymyiidae
Simuliidae
Philopotamidae
Fuente de identificación. De la Lanza, (2007b); Merrit y Cummins, (1996); Voshell, (2007).
De acuerdo al índice biótico aplicado: Biological Monitoring Working Party (BMWP), la
cuenca río Tolantongo, Hgo., obtuvo la siguiente puntuación (Cuadro 18).
121
Cuadro 18. Calidad del agua de la cuenca del río Tolantongo, Hgo., para los años
2008 y 2009.
Calidad del agua para el año Calidad del agua para Julio
Calidad del agua para
2008
2009
Octubre 2009
Familias
Puntuación
Familias
Puntuación
Familias
Puntuación
Naucoridae
Nepidae
Belostomatidae
Mesoveliidae
Corixidae
Veliidae
Gelastocoridae
Notonectidae
Cordulegastridae
Libellulidae
Cordullidae
Petaluridae
Calopterygidae
Lestidae
Coenagrionidae
Dysticidae
Gyrinidae
Elmidae
Haliplidae
Noteridae
Baetidae
Caenidae
Ephemerellidae
Leptophlebiidae
Siphlonuridae
Stratiomymyiidae
Culicidae
Chironomidae
Tabanidae
Hydropsychidae
Corydalidae
∑
3
3
Cordullidae
Belostomatidae
Veliidae
Naucoridae
Notonectidae
Dysticidae
Hydropsychidae
Corydalidae
Baetidae
8
Naucoridae
Belostomatidae
Veliidae
Gelastocoridae
Nepidae
Notonectidae
Cordullidae
Lestidae
Dysticidae
Dryopidae
Haliplidae
Baetidae
Stratiomymyiidae
Simuliidae
Philopotamidae
3
∑
26
∑
58
3
3
3
8
8
8
3
3
3
5
4
8
8
6
3
3
5
4
3
3
8
8
3
5
4
4
4
5
8
4
4
7
10
10
4
2
2
4
5
128
La calidad del agua en la cuenca de río Tolantongo, Hgo., puede clasificarse como aguas
contaminadas, en la Fig. 97 se visualiza como se fue comportando a lo largo de estos 2 años.
122
140
Aguas muy limpias
Índice de Calidad del Agua
120
Aguas limpias
100
Aguas ligeramentecontaminadas
80
Aguas contaminadas
60
Aguas muy contaminadas
40
Aguas fuertemente contaminadas
20
0
0
1
2
3
4
5
6
7
Fig. 97. Evolución de los valores del índice de calidad del agua obtenidos en el muestreo
de la cuenca del río Tolantongo, Hgo., durante dos años consecutivos.
El estudio de los insectos acuáticos, reflejó las condiciones desfavorables de la cuenca del río
Tolantongo, Hgo., por lo que su presencia en estos ecosistemas es de suma importancia, ya
que a través de sus hábitos alimenticios, auxilian la purificación del agua.
7.4. Encuesta de manejo y uso de los recursos naturales en la cuenca del río Tolantongo
Otra herramienta útil fue la aplicación de encuestas realizadas en la parte alta y media de la
cuenca (Barrio de Tixqui, Boxo,) el resultado aportado por los habitantes de estas
comunidades, fue muy importante, dijeron que no utilizan fertilizantes, plaguicidas o algún
otro químico, para sus cultivos, ya que los rendimientos son muy bajos, debido a que las
tierras no son aptas para la agricultura, los cultivos establecidos son: maíz, frijol calabaza,
chile y trigo, básicamente para autoconsumo. También se pudo observar que la gente está
migrando hacia las ciudades cercanas o bien a los Estados unidos, y las mujeres y niños son
los que se dedican a la agricultura. En cuanto al manejo de la basura, la queman. Algo muy
importante los habitantes de estas comunidades, están dispuestos a separarla pero necesitan
que alguien les diga después que hacer con ello.
123
Otro dato importante es que utilizan leña para cocinar y la madera que se usa es
principalmente de los árboles secos de piñón, encino, enebro cuando esto es posible.
Todo esto repercute finalmente en la calidad del agua por que todo esta interrelcionado.
7.5. Estimación de escurrimientos superficiales
El escurrimiento superficial es la parte de la precipitación que se mueve sobre los terrenos de
manera laminar y que, al acumularse en las zonas más bajas del terreno, forma pequeños
arroyos que alimentan a las corrientes intermitentes para que éstas a su vez alimenten
a los ríos. Se considera que sólo una parte de la precipitación forma el escurrimiento
superficial, ya que lo restante puede ser interceptado por la vegetación, almacenada en
pequeñas depresiones, infiltrada y retenida en el suelo o bien evaporarse. Cuando este
escurrimiento ocurre en suelo desprotegido, provoca erosión en forma de canalillos que
finalmente constituyen cárcavas. El papel que desempeña la vegetación (principalmente los
bosques), sobre el escurrimiento es el de modificar la forma en que las aguas acceden a los
cauces, disminuyendo drásticamente las aportaciones de superficie y aumentando
correspondientemente las subterráneas. Otra consecuencia del máximo interés en el bosque del
control de los escurrimientos superficiales, consiste en la posibilidad de reducir los caudales
originados por los fuertes aguaceros (Cuevas et al., 2007).
Probabilidad y periodo de retorno de la lluvia. Para conocer la cantidad de agua que escurre,
es necesario conocer la probabilidad de ocurrencia de la lluvia, pues esto es fundamental para
el diseño de varias obras de conservación y restauración de suelos. También es
necesario conocer el periodo de retorno de la lluvia para que, con ese dato, se estima el
escurrimiento medio y máximo instantáneo.
En el presente trabajo, se considera un periodo de retorno de cinco años, los datos se tomaron
de los registros de precipitación máxima anual en 24 horas, de la estación más cercana a la
cuenca del río Tolantongo., 00013070 el Santuario, Cardonal Hgo., y con el programa Eric III
se extrajo la información de 15 años ya que esta es necesaria para calcular la probabilidad de
lluvia (Cuadro 19).
Para calcular la probabilidad de lluvia, se utilizó la siguiente fórmula:
124
𝐏=
𝐦 𝐱𝟏𝟎𝟎
𝐧+𝟏
Donde:
P= Probabilidad de la lluvia.
m = Número de orden de la lluvia.
n = Número de eventos registrados.
Para el cálculo del periodo de retorno se aplicó la siguiente fórmula:
𝐧+𝟏
Donde:
𝐅=
F = frecuencia o período de retorno.
𝐦
n = número total de años de registro.
m = número de orden de la lluvia.
Cuadro 19. Cálculo de la probabilidad y periodo de retorno de la lluvia máxima en 24
horas de la estación: 00013070 el Santuario, Cardonal, Hgo.
Lluvia
Número
Período
Lluvia
mes más
Probabilidad
Año
Año ordenada de orden
de retorno
(mm)
lluvioso
(%)
(mm)
(m)
(años)
1991 35.4
Junio
1999
64.3
1
6.25
16.000
1988
36
Febrero
1998
63
2
12.5
8.000
1989
36
Febrero
2002
50.9
3
18.75
5.333
1990 20.6
Agosto
1996
49
4
25
4.000
1992 30.5
Mayo
2003
44.6
5
31.25
3.200
1993 42.5
Septiembre 1993
42.5
6
37.5
2.667
1994 21.5
Octubre
1988
36
7
43.75
2.286
1996
49
Agosto
1989
36
8
50
2.000
1997 31.5
Septiembre 1991
35.4
9
56.25
1.778
1998
63
Septiembre 2001
35
10
62.5
1.600
1999 64.3
Septiembre 1997
31.5
11
68.75
1.455
2000
30
Agosto
1992
30.5
12
75
1.333
2001
35
Agosto
2000
30
13
81.25
1.231
2002 50.9
Agosto
1994
21.5
14
87.5
1.143
2003 44.6
Agosto
1990
20.6
15
93.75
1.067
Total 15
Para saber el valor de
la lluvia de un período de retorno de cinco años se hace una
interpolación de los valores Cuadro 20.
Cuadro 20. Cálculo de período de retorno de de cinco años.
Lluvia Máxima en 24 horas (mm)
Período de retorno (años)
50.9
5.33
50.429
5
49
4.00
Por lo tanto, la cantidad de lluvia máxima en 24 horas para un período de retorno de 5años es
de 50.429 mm.
125
Escurrimiento superficial. El escurrimiento superficial es un tanto difícil de estimar, ya que
no se cuenta con datos suficientes, depende de la cantidad e intensidad de la lluvia, la
cobertura vegetal tanto herbácea como arbórea, la rugosidad del terreno, la textura y el
contenido de materia orgánica del suelo, la pendiente del suelo y el manejo que se le dé a éste.
Puesto que en México no se cuenta con suficientes estaciones meteorológicas que registren la
intensidad de la lluvia, sólo se tiene el dato de lluvia máxima en 24 horas para determinar la
cantidad de la precipitación que escurre en forma superficial. Para estimar el volumen de
escurrimiento tomé el método del Servicio de Conservación de Suelos del Departamento de
Agricultura de los Estados Unidos de América (USDA-SCS, por sus siglas en inglés), que
toma en cuenta la mayoría de los parámetros que inciden en el escurrimiento superficial.
Las curvas numéricas son similares al coeficiente de escurrimiento y fueron obtenidas por el
USDA–SCS, con base en la observación de hidrogramas procedentes de varias tormentas en
diferentes cuencas de Estados Unidos. Estas curvas dependen del tipo de suelo, condición
hidrológica de la cuenca, uso y manejo del suelo, así como de su antecedente condición
de humedad (Cuevas et al., 2007).
Para calcular el escurrimiento medio, a partir de las curvas numéricas, se obtuvo mediante las
siguientes relaciones:
𝐐=
(𝐏 − 𝟎. 𝟐𝐒)2
𝐏 + 𝟎. 𝟖𝐒
Donde:
Q = escurrimiento medio (mm).
P = precipitación (mm).
S = potencial máximo de retención de humedad (mm).
Para calcular el potencial máximo de retención de humedad, se calcula con la siguiente
fórmula:
𝐒=
𝟐𝟓𝟒𝟎𝟎
− 𝟐𝟓𝟒
𝐂𝐍
Donde:
S = potencial máximo de retención de humedad.
CN = curva numérica obtenida de tablas.
Escurrimiento máximo instantáneo. El escurrimiento máximo es indispensable para el
diseño de las obras de conservación de suelos, propuestas en este trabajo. Usando el
escurrimiento medio obtenido mediante el método del USDA-SCS, el área de drenaje, la
duración del exceso de lluvia y el tiempo de concentración, se puede obtener una buena
estimación del escurrimiento máximo instantáneo a través de la siguiente fórmula:
126
𝛂𝐏𝐀
Donde:
QP = escurrimiento máximo instantáneo (m3/seg).
α = coeficiente de escurrimiento (Q / P).
P = intensidad de la lluvia (mm / hr).
A = área de drenaje (ha).
360 = factor de ajuste de unidades.
Qp= 𝟑𝟔𝟎
El coeficiente de escurrimiento (α) se obtuvo al dividir el escurrimiento medio calculado entre
la cantidad de lluvia.
Para aplicar la fórmula se requiere conocer la intensidad de la lluvia (P) en mm/hr.
Para ello, la precipitación se divide entre el tiempo de concentración determinado en la
fórmula.
𝐋 𝟏.𝟏𝟓
Tc=0.02 𝐇 𝟎.𝟑𝟖
Donde:
Tc = tiempo de concentración (minutos).
L = longitud de la corriente principal (metros).
H = diferencia altitudinal entre el sitio más elevado
(parteaguas) y la boquilla de la cuenca o donde se ubica la
obra.
Para fines prácticos, la duración del exceso de lluvia se puede asumir como el tiempo de
duración de la tormenta y el tiempo de concentración, el lapso que tarda en llegar una gota de
agua de la parte más alta de la cuenca a su parte más baja o al lugar donde se ubica la obra.
El escurrimiento superficial de la cuenca del río Tolantongo, se aprecia en el Cuadro 21.
127
Cuadro 21. Cálculo de escurrimiento superficial.
Precipitación
Grupo
de
suelo
Condición
hidrológica
Condición de
humedad
Agricultura
50.429
D
Mala
Húmeda (27.2)
91
25.12
Q
Gasto
medio
escurrido
(mm)
29.23
4,578
Bosque de encino
50.429
B
Mala
Húmeda (27.2)
55
207.82
3
5,734
Bosque de encino- pino
50.429
B
Regular
Húmeda (27.2)
55
4
61
Bosque de pino
50.429
B
Regular
Húmeda (27.2)
5
1,532
Bosque de táscate
50.429
C
Mala
6
144
Matorral crasicaule
50.429
C
7
5,664
Matorral submontano
50.429
8
536
Pastizal inducido
50.429
Rodal
Área
(ha)
Vegetación
1
2,260
2
Esc. Máximo
instantáneo
(m3/s)
Volumen
total
escurrido
(m3)
183.51
660,598.00
0.36
4.61
16,480.80
207.82
0.36
5.78
20,642.40
55
207.82
0.36
0.06
219.60
Húmeda (27.2)
70
108.86
5.97
25.41
91,460.40
Mala
Húmeda (27.2)
86
41.35
21.28
8.51
30,643.20
C
Regular
Húmeda (27.2)
70
108.86
5.97
93.96
338,140.80
C
Regular
Húmeda (27.2)
79
67.52
13.05
19.44
69,948.00
76.58
341.28
1,228,133.20
20,509
(s)
Retención
CN
máxima
potencial
Esta información es útil para obtener datos y planear obras de conservación de suelos, manejo y captación de agua de la lluvia, y promover la
elección de las obras más apropiadas para conservar y restaurar los suelos.
128
8.
PROPUESTAS INTEGRALES DE RESTAURACIÓN Y MANEJO DE LOS
RECUROS NATURALES EN LA CUENCA DEL RÍO TOLANTONGO, HGO.,
CON BASE A LOS RESULTADOS OBTENIDOS
Para llevar a cabo con éxito un proyecto de restauración ambiental es indispensable disponer
previamente de un buen conocimiento del funcionamiento del ecosistema
a restaurar.
En este sentido, uno de los objetivos principales de la presente tesis fué obtener suficiente
información de la Cuenca del río Tolantongo, Hgo., para que los tomadores de decisiones
establezcan adecuadamente los criterios de diseño y organización de las acciones de
restauración previstas en este ecosistema, con la finalidad de obtener una mejora en el
ambiente.
Así, las propuestas para la circulación del agua dulce ideal en el ecosistema, son las siguientes:
8.1. Establecimiento de vivero forestal para reforestación de áreas degradadas
El vivero que se recomienda es un vivero temporal, generalmente se ubican en claros del
bosque y trabajan por períodos cortos (de 2 a 4 años cuando mucho) e intermitentes, ya que la
producción debe coincidir con la temporada de lluvias. Para su funcionamiento se requiere
poca infraestructura y la inversión es baja. Básicamente el vivero debe contar con las
siguientes instalaciones: semilleros, área de envasado, platabandas (estructuras que sombrean
a las plantas), lotes de crecimiento, bodega y equipo e infraestructura de riego.
Con las plantas producidas en el vivero se pretende reforestar las áreas degradadas de la
cuenca del río Tolantongo. Las especies a producir son las siguientes: Pinus teocote Schiede
ex Schltdl., Acacia farnesiana (L.) Willd. (Huizache) y Agave angustifolia Haw. Pero se
pueden reproducir muchas más especies dentro del vivero tales como: Pinus pinea L., Pinus
cembroides., Junipeerus fláccida., Quercus castanea., Quercus microphylla., Quercus
mexicana., Cupressus lusitancia., Mimosa sp., Prosopis sp etc. Entre otras. Estas sólo son
algunos ejemplos de las colectas realizadas. Pero seguramente existen muchas más.
Para el desarrollo de la tesis sólo tomare tres ejemplo, el manejo es muy parecido pero va a
depender de la especie que se quiere reproducir.
Las especies seleccionadas, están perfectamente adaptadas por ser nativas de la región, y son
más valiosas ecológicamente, hay mayor probabilidad de uso local, fácil obtención de su
semilla y se conocen mejor sus plagas y enfermedades. Además de que son especies
protectoras para restaurar suelos forestales.
129
Pinus teocote. Es una especie de amplia distribución, resistente a plagas, ha sido utilizado con
excelentes resultados en restauración y protección en áreas deforestadas, en sistemas
agroforestales y en plantaciones con fines comerciales. Se recomienda que la propagación sea
por semillas; la recolección de conos debe realizarse escalando los árboles y haciendo el corte
manualmente, o con garrochas especiales de corte. Los conos se depositarán en sacos,
cuidando de mantenerlos a la sombra y debidamente etiquetados, posteriormente se trasladarán
al vivero lo más rápido posible. El período de colecta es de noviembre a diciembre.
En el vivero, los frutos se deben poner a secar con el fin de disminuir su contenido de agua y
concluir con la maduración, lo que propiciará la apertura de los conos. El método de secado
es al aire libre (Conafort, 2009a).
Una vez que las semillas se hayan liberado el siguiente paso es el desalado, y por último la
limpieza, donde se busca remover las impurezas y semillas vanas. El número de semillas por
kilogramo varía de 69,013 a 255,102, con un número promedio de 162,057, las cuales pueden
almacenarse en latas de metal a temperaturas ≤ 0°C, con contenidos de humedad de 6 a 7%;
tales condiciones permiten mantener la viabilidad por varios años, la cual oscila entre 3 a 15
años. El porcentaje de germinación varía de 71 a 76%. En la siembra se recomienda realizarla
en contenedores V-310 de 310 m3 con 15 cavidades, colocando 3 semillas por cavidad.
El sustrato de los contenedores debe presentar consistencia adecuada para mantener la semilla
en su sitio, con una mezcla de 55:35:10 de turba, vermiculita y agrolita, para lograr buenas
condiciones de drenaje. Se aplicarán fertilizantes foliares en dosis 20-20-20 (N-P-K) cada
quince días, en tres ocasiones, también fertilizantes de liberación lenta (picomódulos 30-1510), además de micorrizas (Conafort, 2009a).
El deshierbe debe ser continuo en pasillos y al interior de los contenedores que contienen las
plantas para evitar problemas de competencia. En el área definitiva de plantación, las cepas se
dispondrán sobre curvas a nivel en un arreglo a tres-bolillo. El tamaño de las cepas es de
25x25x25 cm. Las plantas que serán transportadas al área definitiva de plantación, serán las
más vigorosas, libres de plagas y enfermedades. La raíz deberá ocupar por lo menos el 50%
del volumen total del envase, el diámetro basal del tallo deberá ser ≥ 0.25 cm. la altura total
del vástago no mayor a 30 cm., y por lo menos ¼ parte de la longitud total del tallo con tejido
leñoso, endurecido. Se aplicará un riego a saturación un día antes del transporte de las plantas.
Para el transporte, se utilizarán vehículos cerrados y las plantas se trasladarán debidamente
cubiertas, para protegerlas del viento e insolación, y con ello evitar su deshidratación.
130
Para optimizar la capacidad de los vehículos y disminuir los costos de transporte, se
construirán estructuras sobre la plataforma de carga y acomodar dos o más pisos (Conafort,
2009a). Las áreas dentro de la cuenca, donde se recomienda las reforestaciones con Pinus
teocote, son en sitios ubicados a altitudes de 1,700 a 2,500 msnm, preferentemente en claros
de bosques de pino, y encino-pino, y áreas deforestadas.
Acacia farnesiana. Es una especie con potencial para reforestación; especie productiva en
zonas degradadas de selva y ambientes áridos y salinos. Ha sido exitosamente plantada para la
fijación de nitrógeno. Prospera en una gran variedad de suelos desde muy arcillosos hasta muy
arenosos (rendzina, vertisol, arenoso, húmedo, caliza, yeso, lutita y aluvión). Los frutos se
recolectarán en la segunda quincena de mayo, la colecta se realizará de manera manual y
directamente de los individuos, las vainas se depositarán en bolsas de manta y se transportarán
al vivero, como los frutos son tardíamente dehiscentes la extracción de la semilla se efectuará
colocándolos en un costal y golpeándolos varias veces para romperlos y con ello liberar los
propágulos. La selección se realizará manualmente, desechando los restos de los frutos y las
semillas con orificios y coloraciones anormales. Una vez limpias se pondrán en bolsas de
papel y a la sombra, para que se terminen de secar, de entre 15 y 30 días. La semilla presenta
latencia primaria, para romperla se aplicará un tratamiento pregerminativo de abrasión
mecánica, que consiste en frotar las semillas en una lija de esmeril, teniendo cuidado de no
lesionar el embrión, con esto se obtiene un porcentaje de germinación que varía entre 90 y
95% (Conafort, 2009b).
Un kilogramo de semillas cuenta con 14,280, pero el número de semillas viables por
kilogramo es de 12,852. La deshidratación de las semillas a contenidos de humedad de 6 a 8%
no afecta su viabilidad. El almacenamiento se realizará en frascos con sílica gel y sellados a 25
± 2°C a la sombra. La siembra será directa en envases individuales, colocando una semilla por
envase, la profundidad de siembra no deberá exceder más de dos veces el tamaño de la
semilla, de lo contrario la emergencia será muy heterogénea en el tiempo. La siembra deberá
realizarse una vez que el sustrato de los envases se encuentre a capacidad de campo, y ya
finalizada la siembra los envases se cubren con malla mosquitera. Durante los primeros 30
días el riego debe realizarse dos veces al día (antes de las 7:00 am y después de las 5:00pm);
éste se realizará sobre la malla para evitar que el golpeteo del agua exponga las semillas y se
deshidraten (Conafort, 2009b).
131
El tiempo necesario para que inicie la germinación a partir de la siembra es de 7 a 9 días, y es
necesario para que finalice el proceso de emergencia de entre 12 y 15 días. A partir de los 21
días de edad de las plántulas, la sombra de las platabandas incrementará su altura
paulatinamente, iniciando así el proceso de aclimatación de las plantas, y a los 45 días sólo se
aplicará a las plantas un riego a saturación diariamente. A partir de los dos meses de edad, se
iniciará gradualmente la exposición de las plantas a sol directo, de tal suerte que a los 3 meses
se encuentren a insolación total, y los riegos se aplicarán alternadamente, entre someros y a
saturación con uno o dos días sin aplicar agua. El envase que se empleará para la producción
de esta especie es de 13 cm. de diámetro por 25 cm. de alto. El sustrato es de una proporción
3:2:1 de arena media, arcilla y limo. Se aplicarán fertilizantes de liberación lenta
(picomódulos), su aplicación deberá realizarse a partir de la pérdida de cotiledones. Se
realizará un deshierbe continuo de los envases, lo cual favorecerá al mejor desarrollo de las
plantas, mismo que cobra relevancia durante los primeros 90 días. La talla óptima para realizar
la siembra en los sitios definitivos de plantación, se alcanza a los 3 meses, misma que se
realizará a principios de junio.
En el diseño espacial de las plantaciones se considerará en primer lugar el trazo de curvas a
nivel, el cual se realizará considerando un intervalo vertical fijo (3 o 5 m) (Conafort, 2009b).
Posteriormente, a lo largo de cada curva de nivel se ubicarán los sitios donde se realizarán las
cepas, las cuales se dispondrán en arreglo de tresbolillo, con distancia entre cepas de 1 a 2 m.
Habrá variaciones en cada caso, dependiendo de la densidad de planta deseada, la extensión
del terreno con que se cuenta, y la capacidad de fuerza de trabajo (Conafort, 2009b).
Las áreas de la cuenca recomendadas para efectuar la reforestación con Acacia farnesiana, se
ubican en altitudes de 1,700 a 2,200 msnm.
Agave angustifolia. El agave adquiere gran importancia en la zona por presentar diversos
usos: provee a la comunidad de materia prima para producir shampoo, fibra de ixtle, fibra para
diversas manufacturas, elaboración de mezcal; además de recuperar suelos, fomenta la
sucesión ecológica y contribuye a restaurar paisajes naturales, convirtiéndose en un sistema
productivo ecológica y económicamente compatible (Conafort, 2009c).
La propagación será por hijuelos, debido al largo tiempo requerido y a los cuidados que
necesita, la reproducción por semilla. La época de recolección de los hijuelos es al alcanzar
una altura de 50 cm. La edad óptima de un agave para reproducirse, es entre los 3 y los 5 años.
132
Una planta madre da entre uno y dos hijuelos por año. Para acondicionar la planta previa al
trasplante definitivo, se le quitan las hojas maltratadas, las ramillas secas y se dejan expuestas
al sol. Los hijuelos se siembran en el período de mayo a junio, 15 días después de la poda,
antes del tiempo de lluvia. Se realizarán deshierbes manuales o mecánicos si el terreno
presenta problemas de malezas. Si éste presenta pendientes mayores a 12% para evitar la
erosión del suelo se removerá la vegetación solamente en los sitios donde se sembrarán las
plantas, franjas o alrededor de las cepas (Conafort, 2009c).
Esta actividad podrá realizarse por medio de chapear la vegetación, con machetes, o retirarla
manualmente. La disposición de las cepas será sobre curvas a nivel en un arreglo a tresbolillo.
La distancia entre curvas de nivel dependerá de la pendiente del terreno y de la densidad de
plantas que se desee establecer. La apertura de cepas será de 15 a 20 cm. de profundidad y 1.5
a 2 m de separación, dependiendo de las condiciones del terreno, las dimensiones y tipo de
cepas podrán variar, esto en función de las estrategias de conservación (Conafort, 2009c).
Para el traslado de las plantas, se construirán estructuras sobre la plataforma de carga con la
finalidad de acomodar dos o más pisos para optimizar la capacidad de los vehículos y
disminuir los costos de transporte. Se fertilizará al momento de la plantación, con abono de
gallina. La planta debe quedar asentada y enterrada en un 75% de su volumen, apisonando la
tierra para asegurarla (Conafort, 2009c). El sitio recomendado para las plantaciones finales
será alrededor de las áreas de cultivos de temporal, para barreras biológicas, así como en la
construcción y rehabilitación de bordos de igual forma, se utilizará para reforestar áreas
dañadas o desmontadas, ya que además de conservar el recurso no interfiere con el
establecimiento de otro tipo de cultivo. Es importante mencionar que esta especies es de las
más aptas para plantar en áreas con altos grados de degradación, en donde los suelos son muy
delgados y pobres.
8.2. Restauración ribereña
Las áreas de restauración ribereña, se deben establecer en parcelas de aproximadamente 50 m
(longitud) x 10 m en los márgenes del río, ya que en época de lluvias crecen las avenidas y
estas reclaman su terreno.
133
Las especies recomendadas son las que se presentan en los cuadros de resultados de colectas
de vegetación ribereña; Ficus máxima., Salix humboldtiana, Taxodium mucronatum, Populus
sp., Fraxinus uhdei. Entre otras que seguramente faltan por clasificar.
La reforestación se debe realizar en la temporada de lluvias (durante julio y agosto) para
obtener mejores resultados. La distribución espacial para las plantas, es recomendada en
hileras intercaladas en forma de tres bolillo, usando espaciamientos desde 3 x 3 m y hasta 8 x
8 m. El método utilizado para el terreno es la cepa común y hacer control manual de las
malezas, tres veces al año.
8.3.Obras de conservación de suelos y agua
Dada la diversidad de condiciones, respecto a la necesidad de corrección, como a la
disponibilidad de materiales y condiciones físicas del terreno, se sugiere emplear las siguientes
estructuras:
Presa de gaviones. Es una estructura que consiste en una caja de forma prismática rectangular
de malla de alambre de triple torsión, rellena de piedras. Sirve como protección contra la
erosión y, por sus dimensiones, puede variar dependiendo del tamaño de la cárcava. Las presas
de gaviones por lo general se utilizan en cárcavas con dimensiones mayores a los 2 m de
ancho y 1.5 m de profundidad o más. Estas presas no se recomiendan en cárcavas con
dimensiones menores, por su alto costo, y por su cálculo de ingeniería específico. En el diseño
de las presas es necesario dimensionarlas hidráulica y estructuralmente en cuanto a su altura,
espaciamiento, empotramiento, vertedor y colchón hidráulico. La altura efectiva de la presa se
debe calcular con respecto al vertedor. El costo por metro cúbico de una presa de gaviones
requiere de 9.40 jornales, que corresponden a $425.00. Además, se requieren $189.00 de
materiales (gavión $250.00 y alambre $3.60), por lo que el costo total por metro cúbico
es de $614.00 (Cuevas et al., 2007).
Presa de piedra acomodada. Es una estructura construida con piedras acomodadas, que
se coloca transversalmente a la dirección del flujo de la corriente y se utiliza para el control de
la erosión en cárcavas. En promedio miden entre 1.2 metros y 2.5 metros de altura, por lo
que, en caso de presentarse cárcavas de mayor dimensión, sólo se construirán hasta este
límite. En cuanto a su ancho, de preferencia se deben ubicar en sitios no mayores de 7 metros.
134
Dependiendo de las dimensiones de la presa se establece la profundidad de la zanja, la que
se recomienda sea de un cuarto de la presa y con un ancho ligeramente mayor que el
grosor de esta misma.
Las presas de piedra acomodada se recomiendan en cárcavas con pendientes máximas de
35%. La altura total de la estructura no debe exceder 2.5 metros. El costo promedio para la
construcción de presas de piedra acomodada es de $423.00 por metro cúbico (Cuevas et al.,
2007).
Presa de mampostería. Es una estructura de piedra, arena y cemento, que se construye
perpendicular a las cárcavas, controla la velocidad de escurrimiento al formar un escalón que
reduce la erosión hídrica y almacena agua. Por lo general, las presas de mampostería se
construyen con la finalidad de cubrir la totalidad de la profundidad de la cárcava. El costo por
metro cúbico de presa de mampostería requiere de 10.70 jornales, lo que corresponde a
$428.00. Además, se requieren los siguientes materiales: cemento ($400.00), arena ($37.60) y
agua ($1.95), cuyo costo requerido es de $439.55. Así, por metro cúbico el costo total es de
$922.00. Los costos de una presa de mampostería
indican que son obras de carácter
permanente, por lo que se debe asegurar, antes de iniciar su construcción, que el tiempo útil
de esta obra sea el mayor posible. En este trabajo, sólo se recomienda la construcción en sitios
estratégicos (Cuevas, et al., 2007).
Presa de llantas. Es una barrera o trinchera para el control de azolves, que se forma
con llantas de desecho y se coloca de manera transversal al flujo de la corriente de las
cárcavas. Las presas de llantas se recomiendan para el control de cárcavas pequeñas con
pendientes máximas de 20%, su altura no debe ser mayor a 1.5 metros y el escurrimiento
superficial de la cuenca no debe ser de gran volumen. Es importante ubicar los sitios donde se
construirán
las
presas
para estimar
las dimensiones de las cárcavas y calcular los
volúmenes de material que se requieren. Cuando las cárcavas presenten pendientes de 10% a
20%, es conveniente construir una zanja transversal a la cárcava para insertar en las llantas que
servirán como base de la estructura.
El tamaño de la zanja dependerá de las medidas de llanta que se disponga, así como de la
dimensión de las cárcavas. Hay que tomar en cuenta que las llantas son material de desecho y
no tienen costo, pero se deben considerar otras actividades para llevar a cabo esta obra, por lo
que tiene un costo aproximado de $ 331 (Cuevas et al., 2007).
135
Para las obras anteriormente mencionadas, es conveniente plantar especies forestales o pastos
en los terraplenes que se van formando con la acumulación de sedimentos, una vez que se
hayan estabilizado. Además de que los resultados de la aplicación son más efectivos si se
integran otras prácticas de conservación de suelos (Cuevas et al., 2007).
Sistemas agroforestales. La agroforestería, es el nombre con que se asigna a los sistemas y
tecnologías de uso de la tierra, donde las especies leñosas son usadas deliberadamente dentro
de las mismas unidades de manejo de la tierra, junto con cultivos agrícolas y animales, con
algún arreglo espacial o secuencia temporal, de tal manera que hay interacción ecológica y
económica entre los diferentes componentes. Los diseños son muy variados de acuerdo con su
estructura, función y escala base ecológica, pero para diseñar y manejar un sistema
agroforestal resulta muy útil y práctico observar los ecosistemas naturales para duplicar su
funcionamiento.
Para las zonas de bosque que presenta la cuenca, el sistema más común que se recomienda,
son las barreras vivas para la retención de suelo y agua en zonas con pendiente. Se pueden
brindar sistemas silvopastoriles que combinen el establecimiento de pastos con producción
durante todo el año, como la Festuca o el ray grass en áreas restringidas para pastoreo y corte,
o bien intercaladas en el bosque en áreas predeterminadas, así como forrajes de producción
estacional, como la avena forrajera. En las zonas áridas y semiáridas es preponderante la
utilización de árboles multipropósito mezclados con cultivos o como parte de sistemas
pastoriles. Por la gama tan diversa de prácticas agroforestales y la magnitud de sus
componentes en la parcela es difícil establecer un costo por hectárea, un estimado de lo que
representaría el establecimiento de una plantación (leñosas) es de $895 (Cuevas et al., 2007).
Zanjas trincheras (tinas ciegas). Son excavaciones en curvas a nivel de 0.4 m de ancho x 0.4
m de profundidad y 2 m de longitud, en promedio, trazadas a “tres bolillo” y separadas
con tabique divisor de 2 metros de largo, este tipo de trabajo se recomienda, ya que en la
propuesta de reforestación que se hizo anteriormente, el emplear este tipo de obra, garantizan
mejores resultados. Se recomienda para zonas semiáridas y templadas con pendientes no
mayores a 40%, ya que el movimiento de tierra que se hace en la zanja aguas arriba propicia
que se deposite en la zanja de aguas abajo por el escurrimiento superficial. El costo de cada
zanja es de $7.77 y el costo por hectárea de las zanjas con dimensiones antes mencionadas
(250 zanjas) es de $1,943.00, en promedio (Cuevas et al., 2007).
136
Los sitios estratégicos para implementar estas obras se muestran en la Fig. 98., esta recomendación lleva un estudio previo en base a la erosión
que se tiene en la cuenca del río Tolantongo, Hgo., fue determinada con ayuda de imágenes de satélite actualizadas.
TIPO DE DIQUE
Gaviones (11)
Piedra acomodada (18)
Mampostería (4)
Llantas (8)
Agroforesteria (4)
Fig. 98. Ubicación de los diferentes tipos de obras para el control de escurrimientos y azolves.
137
8.4.Estufas ahorradoras de leña
El principal combustible natural utilizado para cocinar alimentos en la cuenca del río
Tolantongo es la leña, que se emplea en fogones tradicionales, los que aprovechan un bajo
porcentaje del calor producido. Esta combustión ineficiente conlleva un alto consumo de leña,
lo que produce un impacto negativo sobre los recursos forestales. Las estufas ahorradoras de
leña que se proponen, permiten un ahorro sustancial de leña hasta del 50%, por lo que pueden
contribuir significativamente a disminuir la deforestación y abatir los costos de la cocción de
alimentos. Asimismo, con la eliminación del humo de los hogares se mejora la calidad del aire
y por ello se ayuda a mantener la salud de las familias (Programa Especial de Seguridad
Alimentaria. PESA, 2007). La estufa ahorradora de leña puede ser de diferentes dimensiones,
aunque el modelo recomendado es de 1.60 m x 1.10m x 0.8 m. El material propuesto, se basa
en construcción con ladrillo rojo, pegados con cal, arena y ceniza. El costo aproximado de la
estufa ahorradora es el $1250.00 (Programa Especial de Seguridad Alimentaria. PESA, 2007).
8.5.Humedales artificiales para tratar aguas residuales
La tecnología de humedales artificiales, es una alternativa económica y está definida como un
complejo ecosistema de sustratos saturados, vegetación y agua, cuyo objetivo es la remoción
de la mayor cantidad de contaminantes del agua residual generados en el hogar o a nivel local
(Lara, 1999).
Los sustratos en los humedales construidos, incluyen suelo, arena, grava, roca, y materiales
orgánicos como el compost. Sedimentos y restos de vegetación se acumulan en el humedal
debido a la baja velocidad y a la alta productividad típica de este sistema (Lara, 1999).
El sustrato, sedimentos, y los restos de vegetación son importantes por varias razones según
Lara, (1999):
 Soportan a muchos de los organismos vivientes en el humedal.
 La permeabilidad del sustrato afecta el movimiento del agua a través del humedal.
 Muchas transformaciones químicas y biológicas tienen lugar dentro del sustrato.
 El sustrato proporciona almacenamiento para muchos contaminantes.
 La acumulación de restos de vegetación aumenta la cantidad de materia orgánica en el
humedal. La materia orgánica da lugar al intercambio de materia, la fijación de
microorganismos, y es una fuente de carbono, que es la fuente de energía para algunas de
las más importantes reacciones biológicas en el humedal.
138
La vegetación en los humedales, el mayor beneficio es la transferencia de oxigeno a la zona de
la raíz. Lo más importante en los humedales es que las porciones sumergidas de las hojas y
tallos muertos se degradan y se convierten en lo que hemos llamado restos de vegetación, que
sirven como sustrato para el crecimiento de la película microbiana fija es la responsable de
gran parte del tratamiento que ocurre. Las plantas emergentes contribuyen al tratamiento del
agua residual y escorrentía de varias maneras, según Lara, (1999):
 Estabilizan el sustrato y limitan la canalización del flujo.
 Dan lugar a velocidades de agua bajas y que los materiales suspendidos se depositen.
 Toman el carbono, nutrientes, y elementos de traza y los incorporan a los tejidos de la
planta.
 Transfieren gases entre la atmosfera y los sedimentos.
 Es escape de oxigeno desde las estructuras subsuperficiales de las plantas, oxigena otros
espacios dentro del sustrato.
 El tallo y los sistemas de la raíz dan lugar a sitios para la fijación de microorganismos.
 Cuando se mueren y se deterioran dan lugar a restos vegetales.
Las especies vegetales que pueden ser utilizadas para el humedal artificial, ya que son muy
abundantes en la cuenca del río Tolantongo son: Typha spp. (espadaña) y Arundo donax,
entre otras.
Los Microorganismos en los humedales, consume gran parte del carbono orgánico y
muchos nutrientes. Según Lara (1999), la actividad microbiana:

Transforma un gran número de sustancias orgánicas e inorgánicas es sustancias
inocuas o insolubles.

Altera las condiciones de potencial redox del sustrato y así afecta la capacidad del
proceso del humedal.

Está involucrada en el reciclaje de nutrientes.
Los humedales construidos proveen un hábitat para una rica diversidad de invertebrados y
vertebrados. Para la cuenca del río Tolantongo, se recomienda un sistema superficial libre,
estos sistemas consisten típicamente de estanques o canales, con alguna clase de barreras
subterránea para prevenir la filtración, suelo u otro medio conveniente a fin de soportar la
vegetación emergente, y agua en una profundidad relativamente baja (0.1 a 0.6 m) que
atraviesa la unidad (Llagas y Gómez, 2006).
139
La profundidad baja del agua, la velocidad baja de flujo y la presencia de tallos de planta y
basura regulan el flujo del agua. Se aplica agua residual pretratada a estos sistemas, y el
tratamiento ocurre cuando el flujo de agua atraviesa lentamente el tallo y la raíz de la
vegetación emergente (Fig. 99).
Fig. 99. Sistemas de agua superficial libre (Palomino, 1996).
8.6. Capacidad de carga adecuada en Grutas de Tolantongo, Hgo.
La capacidad de carga es la valoración o estimación de la cantidad de gente que puede
estar en un atractivo al mismo tiempo sin perturbarlo, así que se tiene que definir la
capacidad máxima de cada área como: las áreas de acampado, senderos, sitios en donde se
realizarán las actividades de ríos, rutas, circuitos, etc., con el objeto de evitar concentraciones
excesivas y los consecuentes daños en el entorno.
Existen varias metodologías para medir el número de visitantes que puede recibir un área sin
sufrir deterioro irreversible (SECTUR, 2004).
El método Cifuentes (1999), pretende establecer el número máximo de visitas que puede
recibir un área determinada, con base en las condiciones físicas, biológicas y de manejo que
se presentan en el área (Quesada, 2006). El proceso consta de los siguientes niveles:
140
1. Cálculo de Capacidad de Carga Física (CCF).
Entendida como el límite máximo de visitas que se pueden hacer al sitio durante un día.
Está dada por la relación entre factores de visita (horario y tiempo de visita), el espacio
disponible y la necesidad de espacio por visitante (Cifuentes et al., 1992; citado por Quesada,
2006). Para el cálculo se usa la siguiente fórmula:
CCF =S/SP*NV
Donde:
S = longitud del sendero (m)
SP = longitud usada por persona dentro del sendero (m)
NV = número de veces que el sitio puede ser visitado por la
misma persona en un día.
2. Cálculo de Capacidad de Carga Real (CCR)
Es el resultado de asociar la capacidad de Carga Física con una serie de elementos que
afectan o limitan el uso del sendero, llamados factores de corrección. Los factores de
corrección se obtienen considerando variables físicas, ambientales, ecológicas, sociales y de
manejo (Cifuentes et al., 1992; citado por Quesada, 2006), que modifican o podrían cambiar
su condición y su oferta de recursos. En el cálculo de la CCR es necesario el análisis de
varios factores de corrección particulares para cada sitio. Algunos de los factores de
corrección consideradas son:










Factor Social (FCsoc)
Erodabilidad (FCero)
Precipitación (FCpre)
Brillo solar (FCsol)
Aire (FcAire)
Vulnerabilidad de las formaciones (FCvul)
Anegamiento (FCane)
Humedad relativa (FCHr)
Cierres temporales (FCctem)
Sonido (FcSon)
3. Cálculo de Capacidad de Manejo (CCM)
Es aquella capacidad donde intervienen variables como respaldo jurídico, políticas,
equipamiento, dotación de personal, financiamiento, infraestructura y facilidades o
instalaciones disponibles (Cifuentes et al., 1992; citado por Quesada, 2006). Esta capacidad es
un porcentaje cuyo cálculo considera tres variables: Infraestructura, Equipamiento y Personal
con sus respectivos indicadores.
141
4. Cálculo de Capacidad de Carga Efectiva (CCE)
Es el resultado de combinar la capacidad de carga física y real con la capacidad de manejo
que tenga el área. En otras palabras, es el límite máximo de visitantes que se puede permitir,
dada la capacidad para ordenarlas y manejarlas (Quesada, 2006).
La Capacidad de Carga Efectiva (CCE) se estima mediante la siguiente fórmula:
CCE = CCR * CM
Donde:
CCR = Capacidad de Carga Real
CM = Capacidad de Manejo
8.7.Manejo de residuos orgánicos e inorgánicos
La generación de residuos se ha incrementado considerablemente en las últimas décadas y es
previsible que continúe creciendo, estos son focos de enfermedades, malos olores,
contaminación de agua, suelo y atmósfera. Como alternativa para el aprovechamiento de
los residuos orgánicos, se tiene la producción de vermicomposta.
Esta es una técnica que permite la reproducción de lombrices en cautiverio (cajones,
lechos, camas) para producir humus sólido y líquido (ácido húmico); abonos que son
ricos en macro y micro elementos y además contienen una enorme carga microbiana,
unos 200.000 millones por gramo.
La lombriz que se recomienda es la roja californiana (Eisenia foetida), es muy resistente,
vivaz, gran reproductora y de enorme voracidad. Vive unos 15 años, es hermafrodita
imperfecta, es sexualmente adulta a los 3 meses y cada siete o diez días pone 1 huevo, que
eclosiona entre los 14 y 21 días. El Humus es el estado más avanzado en la descomposición de
la materia orgánica y ayuda a mejorar las condiciones físico-químicas del suelo y con esto
sustituir la aplicación de fertilizantes sintéticos (Fundación MCCH).
En cuanto a los residuos inorgánicos (Vidrio, Plástico, metal, entre otros), se llevarán a las
plantas de selección y aprovechamiento, en donde se recuperarán los residuos
comercializables y se enviarán a industrias recicladoras que los aprovecharán para producir
nuevos productos.
142
8.8.Fomentar educación ambiental.
La educación ambiental es considerada una herramienta para adquirir conocimientos,
interiorizar actitudes, crear habilidades, modificar comportamientos, cambiar conductas
individuales y colectivas, despertar una conciencia crítica y desarrollar la práctica de tomar
decisiones, ya sea para un aprovechamiento integrado de los recursos naturales, como para la
solución de problemas ambientales e incluso la construcción de sociedades diferentes (Reyes,
y Bravo, 2008). En la cuenca del río Tolantongo, Hgo., es recomendable
fomentar la
educación ambiental en todo su esplendor por medio de talleres de educación ambiental,
recorridos de campo en la cuenca para estar en contacto con la naturaleza, campañas del medio
ambiente, conferencias, proyecciones audiovisuales etc., ya que cuentan con una gran riqueza
de recursos naturales. Es importante que la educación ambiental, vaya dirigida a toda la
población, incluyendo las escuelas de nivel básico a nivel medio superior.
También abarcar el sitio Turístico Grutas de Tolantongo, y sensibilizar a los dueños de los
recursos y a los visitantes para el cuidado del medio ambiente.
143
9. MARCO LEGAL E INSTITUCIONAL APLICABLE A LA GESTIÓN DE
ECOSISTEMAS ACUÁTICOS EN MÉXICO
En términos generales la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT)
es la autoridad responsable de establecer los instrumentos de política ambiental para proteger
y conservar las diversas especies que pueden existir en un ecosistema acuático; mientras que
otra institución, la Comisión Nacional del Agua (CNA), es responsable de la gestión de
cuerpos de agua en sí mismos; y una tercera institución. Por su parte, la Procuraduría Federal
de Protección al Ambiente (PROFEPA), tiene a su cargo la vigilancia del cumplimiento de la
normatividad ambiental. Además, hay que considerar que en una gran parte de los ecosistemas
acuáticos y humedales en México también existe intervención de los gobiernos estatales y
municipales, en temas clave como el uso del suelo. A esto debemos sumar el hecho de que la
legislación aplicable se compone de más de 15 leyes con sus respectivos reglamentos
(Herzing et al., 2007).
También, existen diez secretarías de estado y cuando menos tres organismos desconcentrados
(Instituto Nacional de Ecología, Procuraduría Federal de Protección al Ambiente, Comisión
Nacional de Áreas Naturales Protegidas, Comisión Nacional del Agua), más otros tantos
descentralizados (Comisión Nacional Forestal, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua),
como instituciones gubernamentales que tienen alguna participación en el tema; esto
independientemente de las personas físicas o morales (universidades, organizaciones de la
sociedad civil, etc.) que pudieran relacionarse con la conservación de ecosistemas acuáticos
(Herzing et al., 2007).
El sistema jurídico y político tiene su fundamento en la supremacía de la Constitución.
De hecho, en su artículo 133, la propia Constitución señala:
Esta Constitución, las leyes del Congreso de la Unión que emanen de ella y todos los tratados
que estén de acuerdo con la misma, celebrados y que se celebren por el Presidente de la
República; con aprobación del Senado, serán La Suprema de toda la Unión. Los Jueces de
cada Estados arreglarán a dicha Constitución, leyes y tratados, a pesar de las disposiciones en
contrario que pueda haber en la Constituciones o leyes de los Estados.
Del propio texto constitucional mexicano (artículos 16, 103 y 124), la jerarquía del orden
jurídico mexicano; es decir, la legislación expedida por el poder legislativo, es la siguiente:
I. Constitución federal
II. Leyes constitucionales y tratados
III. Derecho federal y derecho local (Carpizo, 1999: 442).
144
9.1. La Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos.
Los fundamentos
constitucionales que
resultan de mayor relevancia en materia de
prevención, preservación y protección de los humedales y ecosistemas costeros, son:
 El artículo 4° constitucional, que señala que toda persona tiene derecho a un medio
ambiente adecuado para su desarrollo y bienestar.
 El artículo 25 constitucional, que establece la rectoría económica del estado; en su
párrafo 6° señala: “Bajo criterios de equidad social y productividad se apoyará e
impulsará a las empresas de los sectores social y privado de la economía, sujetándolos a
las modalidades que dicte el interés público y al uso, en beneficio general, de los recursos
productivos, cuidando su conservación y el medio ambiente.”
 El artículo 27 constitucional, que tiene gran importancia para la regulación de la
conservación de los recursos naturales.
 El artículo 115 constitucional, se refiere a la posibilidad de los municipios de administrar
zonas de reserva ecológica. En su fracción V indica:
“Los municipios, en los términos de las leyes federales y estatales relativas, están
facultados para formular, aprobar y administrar la zonificación y planes de desarrollo
urbano municipal; participar en la creación y administración de sus reservas territoriales
y zonas de reservas ecológicas, así como controlar y vigilar el uso del suelo, para cuyo
efecto expedirán los reglamentos y disposiciones administrativos necesarios.”
 El artículo 124 constitucional, sienta las bases del Sistema Federal Mexicano, al señalar:
“Las facultades que no están expresamente concedidas por esta Constitución a los
funcionarios federales, se entienden reservadas a los Estados.”
Estas disposiciones constitucionales son la base sobre la cual se construye toda la gestión
ambiental del país, puesto que brindan fundamento para imponer limitaciones al desarrollo a
través de modalidades a la propiedad privada, como puede ser un área natural protegida o
las expropiaciones de zonas degradadas (Herzing et al., 2007).
145
9.2.Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente La LGEEPA.
Es el principal ordenamiento
jurídico vigente en México, en materia de protección al
ambiente en su conjunto. Fue publicada desde 1988, por lo cual ha recibido ya varias
reformas; sin duda las más importantes fueron hechas en el año 1996 (Herzing et al., 2007).
Instrumentos de política ambienta. La LGEEPA establece varios instrumentos de política
ambiental a fin de brindar protección al equilibrio ecológico y el medio ambiente para revertir
las tendencias del deterioro ambiental y poder transitar hacia un desarrollo más acorde con el
modelo sustentable (Herzing et al., 2007).
Planeación ambiental: Según Herzing et al., (2007), son tres los aspectos más importantes de
este instrumento (artículos 17 y 18 de la LGEEPA)
1.
Los asuntos ambientales deben de estar incorporados dentro del Plan Nacional de
Desarrollo.
2. Las actividades que lleven a cabo las distintas entidades y dependencias de la
administración pública federal deberán de incorporar asuntos ambientales.
3.- El Gobierno Federal va a promover la participación de la sociedad en las acciones
ecológicas (preservación, restauración y protección de los recursos naturales).
Ordenamiento Ecológico del Territorio. Mediante este instrumento (OET, artículos 19 al
20 bis de la LGEEPA) según Herzing et al., (2007), se busca ordenar ecológicamente el
territorio nacional, para determinar qué se puede y qué no se puede hacer dentro de un área
geográfica determinada. Para el ordenamiento hay que tomar en cuenta:
1. La vocación del suelo o de la región.
2. Los ecosistemas que pudiesen llegar a existir en una zona.
3. Si existen características en un área determinada que nos permitan saber si hay ciertos
desequilibrios ecológicos.
4. El equilibrio entre asentamientos humanos y sus condiciones ambientales.
5. El impacto ambiental de nuevos asentamientos humanos y vías de comunicación y demás
obras y actividades.
Según el Art. 19 bis de la LGEEPA, el ordenamiento ecológico territorial puede ser:
1) General del territorio; 2) Regional; 3) Local, y 4) Marino.
146
Instrumentos
económicos. Con los instrumentos económicos (artículos 21 al 23 de
la
LGEEPA) se busca la incorporación de costos ambientales, a fin de promover un cambio de
actitud, ya que se busca la compatibilidad de los intereses económicos con los ambientales e
incentivar a aquellas personas que llevan a cabo acciones en pro de la naturaleza. Son un
mecanismo que permite
aplicar los principios de política ambiental, y deben ser
complementados por otros instrumentos de política ambiental. Existen
tres
tipos de
instrumentos económicos que incentivan el cumplimiento de la normatividad ambiental
(Herzing et al., 2007). Estos instrumentos económicos pueden ser de carácter:
 Fiscales. Estos estímulos se pueden dar en las áreas de investigación y desarrollo de
tecnologías que busquen evitar daños al ambiente; que contribuyan al ahorro de energía y
a la utilización de fuentes alternativas menos contaminantes; al ahorro y aprovechamiento
sustentable del agua y las que tengan que ver con el establecimiento, manejo y vigilancia
de las ANP.
 Financieros. Son, entre otros, los créditos fianzas, seguros, fondos y fideicomisos que
busquen acciones en favor de la preservación del equilibrio ecológico.
 De mercado. Son los instrumentos que se encuentran relacionados con permisos,
licencias, autorizaciones, concesiones, entre otros.
Normas Oficiales Mexicanas en materia ambiental. La generalidad del contenido de la
legislación ambiental, a mayor detalle que los reglamentos que indican cómo dar
cumplimiento a las Leyes, es complementada por Normas Oficiales Mexicanas (artículos 36 al
37 bis de la LGEEPA) que desarrollan dicho contenido hasta un cierto nivel de especificación,
la mayoría de las veces técnica, con el propósito de que la legislación ambiental sea
efectivamente aplicada. Las NOM buscan, de acuerdo con el artículo 36 de la LGEEPA,
garantizar la sustentabilidad de las actividades económicas; son emitidas por la SEMARNAT
a través de Subsecretaría de Fomento y Normatividad Ambiental, de la siguiente forma:
(Herzing et al., 2007).
1. Establecer límites máximos permisibles de contaminación.
2. Que los agentes económicos puedan reorientar sus procesos productivos.
3. Que se cuente con tecnología limpia.
4. Que los agentes económicos incorporen costos ambientales.
5. Promover actividades productivas que sean eficientes y que sean sustentables.
147
Existe un amplio número de NOM que pueden vincularse a la gestión de manglares,
humedales y otros ecosistemas acuáticos, tales como: NOM-059-ECOL-2001 (Protección
ambiental-especies nativas de México de flora y fauna silvestres categorías de riesgo y
especificaciones para su inclusión, exclusión o cambio-lista de especies en riesgo.); la NOM061-ECOL-1994 (Especificaciones para mitigar los efectos adversos ocasionados en la
flora y fauna silvestres por el aprovechamiento forestal) o la NOM-126-ECOL-2000
(Especificaciones para la realización de actividades de colecta científica de material biológico
de especies de flora y fauna silvestres y otros recursos biológicos en el territorio nacional),
entre otras (Herzing et al., 2007).
Evaluación del Impacto Ambienta. La evaluación e impacto ambiental (artículos 28 al 35
bis 3 de la LGEEPA) es el procedimiento a través del cual la SEMARNAT establece las
condiciones a que se sujetará la realización de obras y actividades que puedan causar
desequilibrio ecológico, o rebasar los límites y condiciones establecidos en las disposiciones
aplicables para proteger el ambiente y preservar y restaurar los ecosistemas, a fin de evitar o
reducir al mínimo sus efectos negativos sobre el ambiente.
Para ello, en los casos que así lo determine el Reglamento, quienes pretendan llevar a cabo
alguno de las obras o actividades señaladas, requerirán previamente la autorización en
materia de impacto ambiental de la Secretaría. La Autorización de Impacto Ambiental es
otorgada por la SEMARNAT como resultado de la presentación y evaluación de un informe
preventivo, manifestación o estudio de impacto ambiental o de riesgo, según corresponda;
cuando previamente a la realización de una obra o actividad se cumplan los requisitos
establecidos en la Ley para evitar o, en su defecto, minimizar y restaurar o compensar los
daños ambientales que las mismas puedan ocasionar (Herzing et al., 2007).
Áreas Naturales Protegidas. Las áreas naturales protegidas (artículos 44 al 78 de la LGEEPA)
son las zonas del territorio nacional y aquéllas sobre las cuales la Nación ejerce su soberanía y
jurisdicción, y en donde los ambientes originales no han sido significativamente alterados por
la actividad del ser humano o que requieren ser preservadas y restauradas y están sujetas al
régimen previsto en la LGEEPA. El artículo 28 de la LGEEPA señala cuáles son las obras y
actividades que debe evaluar la Federación en materia de impacto ambiental (Herzing et al.,
2007). Las ANP tienen por objetivo:
148
 Asegurar el equilibrio y continuidad de procesos evolutivos y ecológicos.
 Asegurar
la
preservación
y aprovechamiento sustentable de la biodiversidad del
territorio nacional. Proporcionar oportunidades para la investigación científica
y el
estudio de los ecosistemas y su equilibrio.
 Aprovechamiento sustentable de los ecosistemas y sus elementos.
 Aprovechamiento sustentable de la biodiversidad del territorio nacional.
 Proteger los entornos naturales de zonas, monumentos, vestigios arqueológicos,
históricos, artísticos, zonas turísticas y áreas de importancia para la recreación, cultura e
identidad nacional de los pueblos indígenas.
9.3. Aprovechamiento de flora y fauna silvestres.
En el artículo 79 de la LGEEPA (Herzing et al., 2007), se establecen los criterios para la
preservación y aprovechamiento sustentable, que son:
 Preservación de la biodiversidad y del hábitat natural de las especies de flora y fauna del
territorio nacional.
 Continuidad de los procesos evolutivos de las especies.
 Preservación de las especies endémicas, amenazadas, en peligro de extinción o sujetas a
protección especial.
 Combate al tráfico o apropiación ilegal de especies.
 Fomento y creación de estaciones biológicas de rehabilitación
y repoblamiento de
especies de fauna silvestre.
 Participación de organizaciones sociales, públicas o privadas, y de los demás interesadas
en la investigación de flora y fauna silvestre, y de materiales genéticos, para conocer su
valor científico, ambiental, económico y estratégico para la Nación.
 Fomento y desarrollo de la investigación de la fauna y flora silvestre de los materiales
genéticos.
 Fomento y trato digno y respetuoso a las especies animales.
 Desarrollo de actividades productivas alternativas para las comunidades rurales.
 Conocimiento biológico tradicional y participación de las comunidades y pueblos
indígenas en la elaboración de programas de biodiversidad del área que habitan.
149
9.4.Aprovechamiento sustentable del agua y los ecosistemas acuáticos.
En su artículo 88, la LGEEPA señala que para el aprovechamiento sustentable del agua y los
ecosistemas acuáticos se consideran los siguientes criterios:
 Corresponde al Estado y a la sociedad la protección de los ecosistemas acuáticos y del
equilibrio de los elementos naturales que intervienen en el ciclo hidrológico.
 El aprovechamiento sustentable de
los recursos naturales que comprenden los
ecosistemas acuáticos deben realizarse de manera que no se afecte su equilibrio ecológico.
 Para mantener la integridad y el equilibrio de los elementos naturales que intervienen en
el ciclo hidrológico, se deberá considerar la protección de suelos y áreas boscosas y
selváticas y el mantenimiento de caudales básicos de las corrientes de agua, y la
capacidad de recarga de los acuíferos; y
 La preservación y el aprovechamiento sustentable del agua, así como de los ecosistemas
acuáticos es responsabilidad de sus usuarios, así como de quienes realicen obras o
actividades que afecten dichos recursos.
Estos criterios deben ser considerados en la formulación e integración del Programa Nacional
Hidráulico; en el otorgamiento de concesiones y permisos; en el establecimiento de zonas
reglamentadas, de veda o de reserva; en
las suspensiones o revocaciones de permisos,
autorizaciones, concesiones o asignaciones otorgados; en las políticas y programas para la
protección de especies acuáticas endémicas, amenazadas, en peligro de extinción o sujetas a
protección especial; en las concesiones para acuacultura; y en la creación y administración de
áreas o zonas de protección pesquera (Herzing et al., 2007).
La SEMARNAT, en coordinación con la Secretaría de Salud, es responsable de expedir las
NOM pertinentes y adecuadas para el establecimiento y manejo de zonas de protección de
ríos, manantiales, depósitos y, en general, fuentes de abastecimiento de agua para el servicio
de las poblaciones e industrias, y promoverá el establecimiento de reservas de agua para
consumo humano; así como la concertación de acciones de preservación y restauración de los
ecosistemas
acuáticos
con
los
sectores
productivos
y
las
comunidades
(Herzing, et al., 2007).
150
Asimismo, la SEMARNAT tiene que realizar las acciones necesarias para evitar, y en su
caso controlar, procesos de eutrofización, salinización y cualquier otro proceso de
contaminación
en
las
aguas nacionales. Además, debe establecer viveros, criaderos y
reservas de especies de flora y fauna acuáticas (Herzing et al., 2007).
9.5.Participación social en el aprovechamiento y uso sustentable.
Cada día resulta más evidente la necesidad de que diversos actores de la sociedad civil
participen directamente y colaboren en la protección, conservación y aprovechamiento de los
humedales y otros ecosistemas acuáticos.
Existen diferentes formas reconocidas por la Ley para que cualquier persona pueda participar
y colaborar con estos fines (Herzing et al., 2007).
9.6. Acceso a la justicia ambiental.
Existen varias conductas en materia ambiental que están tipificadas como ilícitos, ya
sean faltas administrativas o como delitos ambientales. Toda persona puede presentar
directamente las denuncias penales que correspondan a los delitos ambientales (artículo
182 de la LGEEPA). De hecho, toda persona que tenga conocimiento de la comisión de un
delito está obligada a denunciarlo ante el Ministerio Público y, en caso de urgencia, ante
cualquier funcionario agente de policía (artículo 116 de la CFPP) (Herzing et al., 2007).
151
10. CONCLUSIÓNES
De acuerdo a los objetivos planteados, y los resultados obtenidos de este estudio se llegó a las
siguientes conclusiones:
El río Tolantongo, es un ecosistema que favorece la presencia y diversidad de insectos
acuáticos. Se ve beneficiado por los tipos de vegetación presente, los distintos ambientes
producidos por las formas de vida de la vegetación, las variaciones del nivel del cauce y las
características fisicoquímicas del agua, lo cual repercute en las condiciones estacionales a la
que se ven sometidos estos sistemas acuáticos.
Esta heterogeneidad de condiciones ha permitido que en cada orden haya familias de amplia y
poca distribución en el río Tolantongo.
De los 7 órdenes de insectos encontrados en la cuenca del río Tolantongo, el orden con más
abundancia en familias e individuos y que se han adaptado a las condiciones actuales de la
cuenca, es el orden Hemiptera, seguida de Coleoptera. Esto ha ocurrido en los dos años
consecutivos de llevar a cabo el muestreo.
Los Hemípteros es uno de los grupos menos estudiados, a diferencia de Coleopteros es uno de
los grupos que mayor información bibliográfica presenta en el país. Los insectos acuáticos son
un eslabón importante en la estructura trófica de los ambientes acuáticos por participar
activamente en el reciclaje de los nutrientes. Las proporciones encontradas de cada grupo
funcional están relacionadas a la disponibilidad de los recursos.
El río Tolantongo, puede catalogarse como un sistema acuático contaminado. Se considera que
la baja cálida del agua, está dada por todas las perturbaciones antropogénicas en toda cuenca.
En el recorrido de campo, se observaron diversas áreas afectadas por diferentes procesos de
impacto ambiental como: la fuerte deforestación que provoca los procesos erosivos, los
deslaves, la formación de cárcavas, el vertido de aguas de drenaje al río, fragmentación del
paisaje, cambio de uso de suelo entre otros que ya se han desarrollado en la tesis con mayor
detalle.
Además de darme cuenta que
los poseedores de los recursos con mayor posibilidad
económica (Grutas de Tolantongo) no hacen ningún esfuerzo para mitigar los impactos que
día a día se van generando.
152
Contrario a los poseedores de recursos de la parte alta y media de la cuenca que agoraron sus
recursos por subsistencia, pero empiezan a realizar labores de reforestación y están dispuestos
a recuperar sus recursos, pero sobre todo se deja ver la concientización que las personas ya
tienen al darse cuenta de la importancia que esto representa. Sin embargo, dichas acciones no
son suficientes; los problemas son muchos y se requiere de la participación de las autoridades
correspondientes.
En la hipótesis de este trabajo, se planteo que “Los insectos de vida acuática son muy
sensibles a cualquier perturbación del entorno, por tanto son organismos indicadores de
calidad del agua”. Esta hipótesis es aceptada, ya que en tan sólo un año, ocurrieron cambios en
el ambiente acuático que se vio reflejada por la diversidad de órdenes que había a la que
actualmente se presentan muy poco o rara vez.
153
11. RECOMENDACIONES
Se recomienda el saneamiento de la cuenca del río Tolantongo, Hgo., ya que se ha
desequilibrado el ecosistema, y la calidad del agua se ha modificado., de lo contrario de
seguir a este ritmo de degradación del medio ambiente, tiene a desaparecer. Para la
remediación, se deberán establecer proyectos de recuperación y conservación, de tal forma que
se transite a un manejo sustentable.
Entre las principales acciones, destacan que en las zonas altas de dicha cuenca se debe rescatar
la vegetación forestal; reforestación de áreas ribereñas, construir obras para la captación y
retención de agua, implementar tecnologías limpias como las estufas ahorradoras de leña para
optimizar los recursos; humedales artificiales para depurar las aguas, antes de regresarlas al río
Tolantongo; programa de separación de desechos, capacidad decarga adecuada en el sitio
turístico grutas de Tolantongo, educación ambiental etc.
El estudio de los insectos acuáticos, trajo consigo un diagnostico acertado, por lo que también
se recomienda continuar con el biomonitoreo de macroinvertebrados en puntos estratégicos de
la corriente principal y tributarios, que tienen impacto en la parte baja de la cuenca, para tener
un control por medio de registros de cómo va evolucionando la calidad del agua, tomar en
cuenta los posibles daños a este ecosistema, que serian la causa de su desaparición.
Así también con datos precisos se podrán estimar proyección de escenarios futuros, sabiendo
así las acciones pertinentes que se deben llevar a cabo por los responsables y autoridades
correspondientes y dar a conocer a las personas que reciben beneficios directos e indirectos
las consecuencias de sus actos.
Es importante actuar de inmediato, ya que las acciones no hacer nada, hará que se pierda el
ecosistema permanentemente.
154
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158
13. ANEXOS
EL Potrero
Teola
EL Tixqui
Tepozan
Barrio del Tixqui
Moxthe
Boxo
Pilas Yhante
Ixtacapa
El Pinalito
La Mesa
Tolantongo
El Arenalito
Grutas de Tolantongo
San Miguel Tlázintla
Anexo 1. Localización de la cuenca del río Tolantongo, Hgo., en Google Earth Pro.
159
Anexo 2. Mapa Topográfico de la cuenca del río Tolantongo, Hgo. (INEGI, 2001).
160
Anexo 3. Tipos de climas distribuidos en la cuenca del río Tolantongo, Hgo. (INEGI, 2001).
161
Anexo 4. Hidrología superficial en la cuenca del río Tolantongo, Hgo. (INEGI, 2001).
162
Anexo 5. Unidades geológicas distribuidas en la cuenca del río Tolantongo, Hgo. (INEGI, 2001).
163
Anexo 6. Tipos de suelos distribuidos en la cuenca del río Tolantongo, Hgo. (INEGI, 2001).
164
Anexo 7. Uso de suelo en la cuenca del río Tolantongo, Hgo. (INEGI, 2001).
165
Anexo 8. Modelo de elevación digital de la cuenca del río Tolantongo, Hgo. (INEGI, 2001).
166
Anexo 9. Mapa de Riesgo de Erosión en la cuenca del río Tolantongo, Hgo. ( Global Land Cover Facility, 2009).
167