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Feria de Ciencia y Tecnología 2013
Dirección Regional de Educación Los Santos
Circuito 01
Liceo de Tarrazú
LOS MACROINVERTEBRADOS Y SU RELACIÓN CON LA CALIDAD DEL AGUA
EN LA MICRO CUENCA EL SITIO.
Informe escrito
Categoría
Investigación Científica
Área Temática
Ciencias Ambientales
Integrantes
1. Arturo Blanco Naranjo
Nivel: Décimo año
Número de teléfono: 8567-2596
2. Rosa Angélica Mora Garro
Nivel: Décimo año
Número de teléfono: 8947-7486
3. Carlos Mora Garro
Nivel: Noveno año
Número de teléfono: 858690-3149
Tutor
Daniel Agüero Piedra
Número de teléfono: 8337-4723
Resumen
La problemática de contaminación y agotamiento del agua potable mostrada en aumento
durante los últimos décadas no solamente a nivel mundial, sino también en el ámbito
nacional, hace realmente necesaria una consideración a fondo del estilo de vida empleado
por los habitantes del cantón de Tarrazú, una región agrícola, poco desarrollada
industrialmente pero ubicada en un rango demográfico creciente, en relación al grado de
contaminación del agua de la microcuenca El Sitio, red fluvial que riega en gran parte a dicho
cantón. En este sentido, es preciso el empleo de diferentes técnicas científicas que permitan
obtener resultados claros y concisos respecto al objetivo principal de la investigación.
Los macroinvertebrados bentónicos, de acuerdo con Reece y Richardson (1999), son
aquellos invertebrados que habitan el fondo de los ecosistemas acuáticos durante algunas
etapas de su ciclo de vida. Tienen cortos ciclos de vivencia, pero reflejan con rapidez las
alteraciones del medio en el que habitan. Viven y se alimentan sobre sedimentos donde se
acumulan toxinas, respondiendo rápidamente a las sustancias contaminantes presentes en el
agua. Todas estas características, les definen como excelentes bioindicadores de la calidad
del agua.
Considerando lo antes mencionado, el presente proyecto busca establecer, mediante la
recolección e identificación de distintas especies de macroinvertebrados, una relación entre
la densidad y tipo de especies encontradas, y la calidad del agua en la microcuenca El
Sitio. Esto se realizará a través de la aplicación de una técnica estandarizada por los National
Science Education Standards, llamada Leaf Pack Network. Se realizaran además mediciones
de fosfatos, nitratos, pH,
conductividad, temperatura y oxígeno disuelto en la quebrada
principal de la microcuenca, por su relación con las condiciones salubres del agua.
La técnica experimental Leaf Pack Network inicia con la recolección y selección de hojas
provenientes de la vegetación circundante a la quebrada que se estudiará. Estas hojas, son
introducidas, en una proporción de 30 gramos en un paquete de control, elaborado con malla
plástica. Los mismos, se sumergen en el arroyo, quebrada o rio en estudio, sujetados por
una cuerda, permaneciendo allí durante tres semanas aproximadamente. Cumplido este
periodo de tiempo, los paquetes son extraídos del agua, e inmediatamente se procede al
proceso de reconocimiento y conteo de las especies de macroinvertebrados que hayan
iniciado su ciclo de vida en las hojas predispuestas, siendo la investigación guiada en los
protocolos del manual Leaf Pack Network. En total fueron colocados siete paquetes de
control, en tres sectores distintos de la micro cuenca, tres de ellos en agosto de 2012 y los
cuatro paquetes restantes entre los meses de junio y julio de 2013.
Gracias a la aplicación de dicha técnica, se concluye que la quebrada El Sitio, se
encuentra en condiciones que van desde niveles medianamente contaminados hasta muy
contaminados. Como uno de los causantes principales de esta condición se identifica el
manejo inadecuado de alcantarillados sanitarios y control de las aguas servidas por parte de
las urbanizaciones que residen en la microcuenca. Además se considera que el amplio
desarrollo agrícola y el lanzamiento de basura como plásticos, cartones y desechos de
construcción, así como el vertido de aguas jabonosas al cauce de la quebrada, se relacionan
directamente con los resultados obtenidos. Esto justamente es lo que genera que la
quebrada El Sitio sea un hábitat apropiado para el desarrollo de macroinvertebrados
tolerantes a aguas contaminadas.
Agradecimientos
Primeramente a Dios por el don de la vida y por darnos la oportunidad de ser mejores
personas.
A nuestra familia y principalmente a nuestros padres por el apoyo que siempre nos brindan.
A los profesores: Álvaro Bonilla, Mauricio Alvarado, Gabriel Morales, por su colaboración y
aporte en la realización de este proyecto.
Al tutor de este trabajo, el Prof. Daniel Agüero su confianza y ayuda permanente.
A la Bióloga Beatriz Hernández por su disponibilidad para colaborar con el proyecto.
DIOS LOS BENDIGA
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Angélica Mora Garro
Carlos Mora Garro
Tabla de contenidos
1.
INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................... 1
1.1 ANTECEDENTES .............................................................................................................................................................. 3
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................................................................................... 8
1.3 OBJETIVOS ...................................................................................................................................................................... 9
1.3.1 Objetivo general.................................................................................................................................................... 9
1.3.2 Objetivos específicos ........................................................................................................................................... 9
1.4 FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS .................................................................................................................................. 10
2.
MARCO TEÓRICO ............................................................................................................................................... 12
2.1
2.2
3.
MARCO TEÓRICO CONTEXTUAL ............................................................................................................................ 12
MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL ............................................................................................................................ 13
METODOLOGÍA ................................................................................................................................................... 32
3.1 DEFINICIÓN. .................................................................................................................................................................. 32
3.2 JUSTIFICACIÓN .............................................................................................................................................................. 32
3.3 EVENTOS DE ESTUDIO Y FUENTES DE INFORMACIÓN ................................................................................................... 33
3.4 LA POBLACIÓN............................................................................................................................................................... 33
3.5 LA MUESTRA.................................................................................................................................................................. 33
3.6 VARIABLES A CONSIDERAR ........................................................................................................................................... 34
3.7 SELECCIÓN Y DISEÑO DE INSTRUMENTOS .................................................................................................................... 35
3.8 CRONOGRAMA .............................................................................................................................................................. 39
4.
DISCUSIÓN, INTERPRETACIÓN Y APLICACIÓN DE LOS RESULTADOS ................................................ 42
5.
CONCLUSIONES ................................................................................................................................................. 57
5.
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................................... 59
I CAPÍTULO
Aspectos generales de la
investigación
1
1. Introducción y Justificación
El agua es vida. Este recurso indispensable para el planeta, ha sido instrumento
fundamental en la evolución y desarrollo de especies tanto de flora como de fauna a lo largo
de la historia. Por supuesto, el ser humano ha sido siempre consciente de los grandes
beneficios que el agua le brinda: alimento, salud, recreación, empleo, bienestar, entre otros
muchos. Dado esto, grandes y poderosas tribus e imperios antiguos, consideraban el agua
incluso como un dios, rendían cultos y homenajes en su nombre.
Actualmente, el homenaje que rendido a este recurso es muy distinto. Es difícil aceptar
que este líquido vital, en un principio fue considerado “recurso renovable”, y aún más difícil
reconocer en efecto pudo haberlo sido. Hoy día, el agua se ha ubicado en un contexto
alarmante, un contexto en donde el desperdicio, la extracción abusiva, la contaminación y
destrucción de humedales, lagos, ríos y acuíferos han provocado entre muchas otras cosas,
la disminución considerable de este recurso en la Tierra, la degradación en el nivel de
calidad del mismo y la alteración de ecosistemas naturales.
Lo más lamentable, es reconocer que el problema de escasez y contaminación del agua
ha sido originado en su mayor parte por la acción humana, por esta especie que a pesar de
ser la única capaz de razonar, parece no estar del todo consciente de esta situación y sin
imaginárselo desde hace varias décadas ha iniciado una crisis en su contra.
Un ejemplo de esto, es indicado por Arrojo(1999) en uno de sus artículos, afirmando que:
“1.100 millones de personas, según NNUU, no tienen garantizado el acceso al agua potable
y, como consecuencia, unas 20.000 mueren cada día”.
2
Es importante recalcar, que Costa Rica no ha sido una nación exenta a dicha
problemática. Para bien de todos, el sentido de responsabilidad se ha manifestado en
muchas organizaciones, instituciones, campañas, ciudades, pueblos y ciudadanos, que
desde pequeñas o grandes acciones, reúnen esfuerzos
dirigidos a un mismo objetivo:
“salvar lo que nos da la vida, salvar nuestra existencia, salvar el agua”.
Guiados en este sentido, surge la inquietud por desarrollar a nivel estudiantil, proyectos
que persigan principalmente la valoración y conservación de los recursos hídricos en
comunidades del cantón de Tarrazú. Es por ello, que el presente proyecto desea desarrollar
una técnica estandarizada por los National Science Education Standards (1996), llamada
Leaf Pack Network, que consiste en la identificación de especies de macroinvertebrados
presentes en distintos cursos de agua, para posteriormente establecer una relación entre la
densidad y tipo de especies encontradas y el nivel de calidad que posea el agua en dicha
fuente. Los macroinvertebrados son utilizados para estos fines, debido a su excelente
contribución como bioindicadores de las condiciones ambientales del medio donde se
desarrollan. En este caso las pruebas se realizarán en tres sectores distintos de la
microcuenca El Sitio, ubicada en el cantón de Tarrazú.
Obtenidos los datos requeridos, será posible evaluar las condiciones de potabilidad en el
agua de la microcuenca y de acuerdo a esto, se establecerán medidas adecuadas para el
tratamiento y conservación del agua de la misma. No menos importante, se pretende iniciar
con un proceso de divulgación de la información obtenida mediante la investigación y así
promover el correcto aprovechamiento del agua en la región.
3
1.1 Antecedentes
Según lo indicado por Hernández, Fernández y Batista (2006) “Para adentrarse en el
tema es necesario conocer estudios, investigaciones y trabajos anteriores…” (p.36).
Un estudio realizado en la Universidad de los Andes en Venezuela, menciona que la
evaluación biológica de los ríos se inició a los principios del siglo XX con la introducción del
concepto saprobidad como una medida del grado de contaminación orgánica. Posteriormente
se dio la introducción de conceptos ecológicos modernos que impulsaron el uso de los
índices de diversidad para medir los cambios en la calidad del agua. Además menciona que
durante ochenta años la bioindicación se orientó hacia la comparación de las condiciones
biológicas de sitios poco intervenidos con respecto a los sitios más impactados. Con el
advenimiento de nuevos puntos de vista en la teoría ecológica, los estudios enfocan su
atención en los cambios de los patrones de riqueza y abundancia de especies como una
manera de evaluar el impacto de los diferentes tipos de perturbaciones ambientales sobre las
comunidades lóticas. La premisa ecológica que soporta el uso de la diversidad para
cuantificar el grado de deterioro de los ríos estable que la estabilidad de una comunidad
incrementa con su complejidad (Lampert y Sommer, 1997). Así con la entrada de los años
sesenta se inicia una nueva etapa en la historia de los macroinvertebrados como
bioindicadores. Durante ésta década se solidifica el uso de los índices de diversidad, como
medida de las perturbaciones ambientales (Washington, 1984).
La página oficial de Stroud Water Research Center (2012), menciona quela red Leaf Pack
Network se inició como un proyecto piloto del Stroud Water Research Center, en
colaboración con el Hudson Basin River Watchy el Riverkeeper Network. Este proyecto
recibió apoyo de una donación de la William Penn Foundation y de un contrato con el
Departamento de Conservación Ambiental del Estado de Nueva York. Además presenta una
4
selección de los seis proyectos de investigación más activos y recientes en su red. Estos
serán descritos a continuación.

Christina River Basin Critical Zone Observatory
Con 565 millas cuadradas, la Cuenca del río Christinaes estudiada por un equipo
científico que trabaja para determinar cómo y con qué rapidez, la erosión del suelo y el
transporte de sedimentos a través de los ríos impactan el intercambio de carbono entre la
tierra y la atmósfera, y provocan afectaciones en el clima de la región.

Schuylkill River Project
El proyecto Río Schuylkill pretende describir la calidad del flujo de agua a través de 1900
millas cuadradas en la cuenca del río Schuylkill, en el sureste de Pensilvania. Para ello se
evalúa la condición de la corriente mediante el muestreo de los macro-invertebrados (en su
mayoría insectos, crustáceos, moluscos y gusanos) que viven en el fondo del arroyo.

El Proyecto Perú
Este proyecto, desarrollado en el sitio denominado la Madre de Dios, entierras de
peruanas, incluye el estudio tanto de pequeños arroyos como investigaciones en los ríos la
Madre de Dios y Tambopata. Los objetivos de este proyecto son establecer una línea de
base de datos científicos sobre la salud del arroyo y la creación de programas educativos de
bajo costo para la población de la región

White Clay Creek, Pennsylvania
Este centro de investigación estudia las características de arroyos y cuencas asociadas a
una zona ribereña, en la que se extiende la cuenta White Clay Creek, localizada en
Pensilvania. Con esto pretende proporcionar protección a las cuencas de forma especial
5
frente a las perturbaciones ambientales de origen antropogénico que se puedan generar en
la zona.

The New York Project
Este programa de monitoreo incluyó el análisis específico físicos, químicos y biológicos
para medir, cuantificar y determinar las fuentes y los efectos de los contaminantes a lo largo
de las cuencas del Estado de New York. El proyecto fue diseñado para mejorar los proyectos
en curso de vigilancia de las fuentes de agua. Además se centró en el deterioro del
ecosistema natural en la zona y en las fuentes contaminantes, incluyéndose aquellas que
son puntuales, tales como plantas de tratamiento de aguas residuales y las fuentes no
puntuales, como los campos agrícolas.

Ríos de la Área de Conservación Guanacaste, Costa Rica
En 1989, el Centro de Investigación del Agua Stroud ayudó a establecer la Estación
Biológica Maritza en el Área de Conservación Guanacaste de Costa Rica. Esta se encuentra
ubicada en la base del Volcán Orosí, al noroeste del país. La estación sirve como sede
central para el estudio de los ecosistemas tropicales. También sirve como una fuente de
información para los científicos de América Latina y administradores de tierras que estén
interesados en la implementación de estrategias de conservación en ríos y cuencas
tropicales.
El paquete experimental “Leaf Pack Experiment Kit” y la red Leaf Pack Network® fueron
creados para mejorar la comprensión de los ecosistemas de ríos y arroyos y para demostrar
la importancia de los bosques ribereños. Históricamente, las corrientes de agua y los tipos de
vida que contienen evolucionaron bajo condiciones de cobertura boscosa. Los investigadores
6
del Stroud Water Research Center han venido estudiando la relación entre los bosques
ribereños y los ecosistemas de río durante los últimos 30 años.
A mediados de los años setenta, el primer director del Stroud Center tuvo la idea
innovadora de estudiar una cuenca completa en lugar de concentrarse únicamente en una
sección del río, como se había venido haciendo en el pasado. Un río cambia no sólo
físicamente durante su curso aguas abajo, también cambia biológicamente. El Concepto del
Continuo del Río desarrollado por los científicos del Stroud Center y otros colegas fue la
primera hipótesis unificada de cómo funcionan los ríos y sus cuencas. Un río es un continuo
que fluye ininterrumpidamente desde su fuente hasta el mar. Para entenderlo, es necesario
saber lo que sucede río arriba y lo que está entrando en él a lo largo de toda la cuenca.
Actualmente, el Concepto del Continuo del Río sigue siendo el estudio más citado en el
campo de la ecología de ríos.
Las primeras investigaciones conducidas sobre el Continuo del Río fueron la base
para estudios más recientes que relacionan los bosques ribereños con los ecosistemas de
ríos. Desde mediados de los años 80 es bien sabido que los bosques ribereños pueden
funcionar como filtros para la contaminación. La investigación que se sigue efectuando en el
Stroud Center ha permitido determinar que, además de actuar como amortiguadores de la
contaminación, los bosques ribereños son parte integral y esencial de los ecosistemas de
ríos y afectan los aspectos físicos, químicos y biológicos de los arroyo de agua.
Como parte de su investigación, los científicos del Stroud Center han utilizado
paquetes de hojas para entender mejor los ecosistemas de ríos. En Costa Rica, por ejemplo,
los paquetes de hojas se han utilizado para estudiar en qué se diferencian el arroyo de aguas
tropicales de los de zonas templadas. En el río Flint, en Georgia, se utilizaron paquetes de
hojas para evaluar los efectos de los efluentes industriales.
7
Al llevar a cabo un experimento con un paquete de hojas colocando un paquete de
hojas artificial dentro del río, estamos replicando el proceso natural de hojas que se
amontonan en los ríos. Los participantes aprenden los principios científicos, obtienen
conocimiento sobre cómo funcionan los ecosistemas de ríos y tienen la oportunidad de
comunicar sus datos a la comunidad global por medio de la red Leaf Pack Network®.
Un ejemplo de esto fue evidenciado en el año 2011, cuando un grupo de estudiantes
costarricenses del Colegio Ing. Alejandro Quesada Ramírez, de la provincia de Cartago,
utilizaron la técnica Leaf Pack Network para determinar la calidad del agua en la quebrada
Juan María, que desemboca en el río María Aguilar. Según lo establece el informe escrito
de su investigación, “los análisis de los datos recolectados, nos indican que el río estudiado
se encuentra en condiciones que van desde niveles medianamente contaminados hasta muy
contaminados… El mayor porcentaje de macro-invertebrados encontrados fueron indicadores
de aguas de calidad muy mala… Por lo tanto el desarrollo urbano si puede estar afectando el
río…” (Flores Mesén & Rodríguez Anchía, 2011).
Además, los promedios del porcentaje de saturación de oxígeno disuelto, la demanda
bioquímica de oxígeno, la concentración de nitratos, fósforo, turbiedad y la densidad de
coliformes termotolerantes, provenientes de 46 puntos de muestreo, localizados en 33 ríos
de Costa Rica se clasificaron en seis categorías de calidad de agua, utilizando el índice de la
Fundación Nacional de Sanidad de los Estados Unidos. En esos mismos puntos de muestreo
se realizaron 192 recolectas de organismos bénticos y se relacionaron, mediante pruebas
estadísticas, con las seis categorías de calidad del agua(Brolatto, 2004).
8
1.2 Planteamiento del Problema
Basados en los antecedentes presentados, a continuación se procede a formular el
problema de esta investigación.
Tal y como lo indica Bernal (2006), “enunciar el problema consiste en presentar, mostrar y
exponer las características o los rasgos del tema, situación o aspecto de interés que va a
estudiarse…” (p.84).
La problemática de contaminación y agotamiento del agua potable mostrada en aumento
durante los últimos décadas no solamente a nivel mundial, sino también en el ámbito
nacional, hace realmente necesaria una consideración a fondo del estilo de vida empleado
por los habitantes del cantón de Tarrazú, una región agrícola, poco desarrollada
industrialmente pero ubicada en un rango demográfico creciente, en relación al grado de
contaminación del agua de la microcuenca El Sitio, red fluvial que riega en gran parte a dicho
cantón. Una forma de obtener resultados exitosos para dicho propósito, es mediante la
utilización de la técnica Leaf Pack Network, que emplea métodos directamente relacionados
con la manipulación de macroinvertebrados bentónicos, organismos reconocidos como
excelentes bioindicadores de la calidad del agua en medios naturales.
Por lo tanto, es indispensable para esta investigación definir, ¿cuál es la relación existente
entre la densidad y el tipo de macroinvertebrados que habitan en la quebrada El Sitio, y la
calidad del agua en dicho espacio?
9
1.3 Objetivos
A continuación se procede a establecer los objetivos de este trabajo. Como lo indica
Hernández, Fernández, y Batista (2006), es importante detallar que es lo que se pretende
con la investigación, cuyo objetivo es señalar la finalidad y lo que se aspira en el estudio.
Sobre la base de las observaciones anteriores, se procede a puntualizar los objetivos.
1.3.1 Objetivo general
Determinar la relación existente entre densidad y tipo de macroinvertebrados que habitan en
la quebrada el sitio y su calidad del agua.
1.3.2 Objetivos específicos

Relacionar el tipo de especies de macroinvertebrados encontrados con el nivel de
calidad del agua en la microcuenca, según la evaluación de la calidad del agua a
partir del índice biótico propuesto por la red Leaf Pack Network.

Identificar el nivel de fosfatos, nitratos, pH, conductividad, temperatura y oxígeno
disuelto del agua de la quebrad, como apoyo a la técnica de investigación.

Detallar acciones para el uso correcto de los recursos hídricos dirigidas
principalmente a las personas que habitan o realizan actividades cercanas a la
microcuenca El Sitio.
10
1.4 Formulación de la hipótesis
La Contrastación de la hipótesis es la actividad que, mediante la observación, la
experimentación o la encuesta, comprueba adecuadamente, si una hipótesis es falsa o
verdadera, es decir, que los datos de la contrastación son congruentes o incongruentes con
la hipótesis y por ende, se considera a esta falsa o verídica(Dieterich, 1996).
De acuerdo con la definición anterior, el presente trabajo plantea su hipótesis a partir de
la siguiente interrogante:
¿Estarán provocando contaminación en las aguas, las actividades humanas desarrolladas
en los alrededores de la quebrada El Sitio?
Esto debido a que, en visita realizada a sectores varios de la micro cuenca se puede
observar que hay actividades agrícolas que se desarrollan a orillas de la quebrada las cuales
pueden aportar desechos químicos de abonos y plaguicidas a las aguas, por efecto de la
escorrentía.
Además,
hay urbanizaciones desarrolladas sin tomar en cuenta aspectos como
alcantarillados sanitarios, y las aguas servidas se vierten directamente al río.
Se observa basura en el cauce, como plásticos, cartones, desechos de construcción.
A simple vista no se observa la presencia de peces, u otros animales acuáticos.
Se percibe mal olor en el agua cuando el caudal crece en horas de lluvia.
A raíz de esto, se considera oportuno incluir como variables en la investigación
la
concentración de fosfatos y nitratos en el agua. Es de gran importancia además la evaluación
del pH, conductividad y oxígeno disuelto de la quebrada, por su relación con las condiciones
salubres del agua.
11
II CAPÍTULO
Marco Teórico
12
1. Marco Teórico
1.1 Marco Teórico Contextual
La investigación se lleva a cabo en el cantón te Tarrazú, específicamente en el barrio
Santa Cecilia, perteneciente a la comunidad de San Marcos. Es debido al fácil acceso a la
quebrada El Sitio que se decide desarrollar el trabajo de campo de la investigación en estos
sectores. Además, dicha quebrada es la principal red fluvial de la microcuenca en estudio. La
microcuenca el Sitio forma a su vez parte de la cuenca del río Pirrís.
2.1.1 Cantón de Tarrazú
2.1.1.1 Posición geográfica
Las coordenadas geográficas medias del cantón de Tarrazú, están dadas por los
09°36'14" latitud norte y 84°04'00" longitud oeste. La anchura máxima es de veintiséis
kilómetros en dirección norte a sur, desde aproximadamente un kilómetro al este del poblado
de Cedral, del cantón de León Cortés Castro, hasta la confluencia del río Naranjo con la
quebrada Salitrillo(Esquivel, 2008).
2.1.1.2 Hidrografía
El sistema fluvial del cantón de Tarrazú corresponde a la vertiente del Pacífico. Forma a
su vez parte de las cuencas de los ríos Pirrís, Naranjo y Damas. La primera es drenada por
el río Pirrís, al que se le unen el río Parrita Chiquito con su afluente el río Martínez; así como
las quebradas Seca, Zapotal, Salado, La Cruz y Monterrey. Estas quebradas nacen en el
cantón de Tarrazú. Los cursos de agua presentan un rumbo de noreste suroeste y de sureste
a noroeste. El río Pirrís constituye un límite entre los cantones de Aserrí y León Cortés
Castro. La cuenca del río Naranjo es irrigada por este río; al cual se le une el río Naranjillo y
sus tributarios las quebradas Delicias, Honda, Concepción, Pedregosa y Azul; así como las
13
quebradas Nene, Gracias a Dios y Lagartija. Estos cursos de agua, excepto el río Naranjo,
nacen en Tarrazú, los cuales presentan una dirección de noreste a suroeste y de noroeste a
sureste. El río Naranjo es límite con el cantón de Dota. La cuenca del río Damas es drenada
por el río Paquita y sus tributarios las quebradas Bejucosa, Jilguero, La Mina, El Rodeo,
Zúñiga; lo mismo que por los ríos Negro, Blanco y la quebrada Santa Cruz; la confluencia de
los dos ríos anteriores dan origen al río Cañas. Estos cursos de agua nacen el cantón; los
cuales presentan un rumbo de norte a sur y de noreste a suroeste. Los ríos Negro, Paquita y
las quebradas Santa Cruz, Zúñiga son límites con el cantón de Aguirre; el primero también lo
es con Parrita; ambos de la provincia de Puntarenas (Esquivel, 2008).
1.2 Marco Teórico Conceptual
2.2.1Principales tipos de perturbaciones antrópicas en los ríos
De acuerdo con Roldán (1999), las principales perturbaciones causadas por el hombre a
ecosistemas acuáticos, están relacionados con la contaminación de origen doméstico,
industrial, agrícola, minero, además de prácticas de deforestación. Estos aspectos pueden
resumirse de la forma que se presentará a continuación.
2.2.1.1 Directo al lecho del río

Regulación del flujo del agua y desviación del mismo.

Destrucción de hábitat, degrado, revestimiento, canalización, construcción de
represas.

Alteración de la temperatura, el pH, salinidad.

Vertimiento de aguas servidas.

Vertimiento de tóxicos (metales pesados, pesticidas).
14

Elementos radiactivos.
2.2.1.2 Indirecto al lecho del río
a. En el área de captación:

Practicas forestales (erosión, arrastre de sedimentos).

Quemas.

Construcción de vías.

Substracción de agua y canales de desvío.

Contaminación del aire.

Prácticas agrícolas.
b. En la zona riparia:

Insolación.

Alteración de la temperatura del agua.

Dinámica de nutrientes.

Dinámica de sedimentos.

Morfología del cauce.
2.2.2 Organismos indicadores de la calidad del agua
Se considera que un organismo es un indicador de calidad de agua, cuando este se
encuentre invariablemente en un ecosistema de características definidas y cuando su
población es porcentualmente superior o similar al resto de los organismos con los que
comparte el mismo habitad (Roldán, 1992).
15
2.2.2.1 Selección de los bioindicadores
De acuerdo con Segnini (2003), un bioindicador se vuelve eficaz a medida que pueda
discriminar entre sitios poco o nada perturbados y sitios impactados. La capacidad de
discriminación se puede evaluar comparando la distribución de sus valores en un conjunto de
sitios impactados, contra su distribución en un conjunto de sitios en buenas condiciones. Si la
diferencia entre ambas distribuciones es mínima, el bioindicador se considera con la
capacidad de discriminar en condiciones diferentes a su condición natural.
Este mismo autor, destaca que el plancton, los peces, y los invertebrados han sido los
grupos más usados en los estudios de bioindicación del agua.
2.2.2.2 Macroinvertebrados
Según lo menciona Roldán, (1999):
“Los macroinvertebrados pueden ser definidos
desarrollados
principalmente
en
sistemas
como organismos invertebrados,
acuáticos
de
agua
dulce.
Un
macroinvertebrado puede ser clasificado como un necton, que son las especies que
muestran capacidad para movilizarse dentro del agua y como un béntico, referido a
aquellas especies que se encuentran fijas, temporalmente o permanente en un
sistema acuático específico. La palabra macro hace referencia al concepto
“relativamente grandes”. De igual manera, se le llama invertebrado a cualquier especie
animal que no poseen vertebras…”
16
En este mismo sentido y basado en un documento publicado por la Escuela
Universitaria Politécnica de Sevilla, los macroinvertebrados acuáticos no responden a un
concepto taxonómico, sino que su denominación es una delimitación artificial, pues en
realidad son grupos de animales invertebrados, pertenecientes a artrópodos que en su
mayoría
suelen
ser
insectos,
cuya
abundancia
promedio
oscila
en
un
80%
aproximadamente.
Este documento además menciona que, los macro-invertebrados son organismos que
habitan durante un periodo específico de su ciclo de vida, sobre los sustratos del fondo de
los sistemas acuáticos, compuestos generalmente de sedimentos, rocas, troncos,
hojarasca, etc. Estos organismos presentan las características de ubicuos por lo que
pueden presentar afectaciones por perturbaciones ambientales en distintos tipos de
sistemas acuáticos. Gracias a esto son capaces de brindar una serie de datos que se
relacionan con la contaminación orgánica, eutrofización, acidificación, alteración del
habitad así como la regulación de los caudales
2.2.2.2.1 Ciclo de vida de los macro-invertebrados
El sitio web oficial de la red Leaf Pack Network (2012), indica que todos los insectos pasan
por una serie de cambios durante su ciclo de vida. Este proceso es denominado
metamorfosis, pues una etapa en la que se da un cambio en la forma biológica del insecto, lo
que le permitirá llegar a su etapa adulta. El proceso de vida de un insecto puede agrupar la
metamorfosis completa o incompleta.
Este mismo sitio web, destaca además que la mayoría de los insectos acuáticos
permanecen en las etapas inmaduras por debajo del agua para dejar las corrientes solo
cuando se encuentren en las etapas adultas. Los ciclos de vida de los macro-invertebrados
17
pueden variar desde unas pocas semanas hasta varios años, por lo que tendrán
estructuraras únicas, como branquias, cola y distintas bocas.
La función principal de los macro-invertebrados, según se menciona, consiste en realizar
la descomposición de bacterias o la decadencia de las plantas y animales, para mantener de
esta forma la salud del ecosistema acuático (Roldan, 1999).
2.2.2.2.2Clasificación de los macro-invertebrados de agua dulce
Según lo indica el Manual de Leaf Pack Network (2012), los macro-invertebrados pueden
presentar múltiples variaciones en sus medidas y características físicas. Su clasificación
presenta condiciones muy expandibles, ya que su ramificación se extiende en un amplio
rango de órdenes presentados a continuación.
 Orden Ephemeroptera (Moscas de mayo, Efímeras)
En este orden, los macro-invertebrados, se caracterizan por presentar branquias plumosas
o en forma de placas situadas en los lados del abdomen, además filamentos terminales (dos
o tres colas largas y delgadas), seis patas segmentadas en la sección media del cuerpo
(tórax), las mismas patas son terminadas con una garra. En cuanto a su tamaño presenta un
cuerpo de 3cm de largo aproximadamente por lo que suele ser un cuerpo delgado. Las
familias pertenecientes a este periodo son:
o Familia Leptophlebiida.
o Familia Baetidae.
o Familia Euthyplocidae.
o Familia Leptohypid.
18

Orden Plecoptera (Moscas de las piedras, Plecópteros)
Este tipo de organismos se caracterizan por poseer dos antenas largas con dos colas
delgadas (filamentos terminales), además contienen branquias ubicadas sobre o debajo de
cada pata. Presentan seis patas segmentadas en la sección media del cuerpo (tórax) y cada
una de estas patas presenta dos ganchos en el extremo. La familia perteneciente a este
orden se denomina Familia Perlidae.

Orden Hemiptera(Chinches acuáticas)
En este orden los macro-invertebrados presentan un aparato bucal en forma de pico o
como una especie de chupador. Además en estos se destacan unas alas delanteras con la
parte basal dura y en la parte apical membranosa. También exhiben seis patas segmentadas
en la sección media del cuerpo. Sus patas traseras en lo general son modificadas para nadar
y las patas delanteras son utilizadas para capturar a las presas. Las familias más comunes
encontradas en este orden son:
o Familia Naucoridae.
o Familia Nepidae.

Orden Odonata (Libélulas & Caballitos del Diablo)
Los macro-invertebrados de este orden se encuentran distribuidos en dos ordenamientos
secundarios.
o Suborden Zygoptera (Caballitos del Diablo)
Estos organismos particularmente poseen ojos grandes, labios grandes en forma de paleta
o en un tipo de cuchara. Por otra parte, no presentan agallas sobre los lados o debajo del
abdomen con la excepción de la familia Polythoridae. También se pueden destacar por la
presencia de seis patas segmentadas sobre la sección que se sitúa entre la parte media y
19
alta del cuerpo. Estas patas son largas y puntiagudas. Su cuerpo es además identificado por
poseer tres colas en forma de remos o barbillas, que le dan una apariencia de cuerpo
estrecho. Dentro de sus familias podemos destacar las siguientes:
o Familia Coenagrionidae.
o Familia Calopterygidae.
o Suborden Anisoptera (Libélulas)
Dentro de sus rasgos destacan los ojos grandes, un labio grande en forma de paleta, su
abdomen es de forma ovalada o redonda, el cual determina las extensiones acuñadas. Los
organismos pertenecientes a este suborden no poseen agallas sobre los lados o por debajo
del abdomen, pero si presentan seis patas situadas entre la parte media y alta del cuerpo,
es decir, en la parte del tórax. A este orden pertenece la familia Libellulidae.

Orden Coleoptera(Escarabajos)
Los organismos pertenecientes a este orden se caracterizan por presentar a las
delanteras con una contextura fuerte llamadas élitros, las cuales protegen y cuidan las alas
posteriores, cumpliendo esta función junto con el abdomen del organismo. Por otra parte
también se caracteriza por la posesión de seis patas segmentadas sobre la sección media
del cuerpo con un aparato bucal de mandíbulas. Presentan la capacidad de nadar, por lo que
son activos
o arrastradores en el fondo de las quebradas. Dentro de sus familias se
encuentran:
o Familia Elmidae
o Familia Psephenidae
o Familia Ptlilodactylid
20

Orden Megaloptera(Perros de Agua, Coridalidos)
Estos organismos se caracterizan por poseer un tamaño entre una y cuatro pulgadas (2.5
a 10 cm).Presentan en su boca unas largas pinzas para masticar. Cuente con seis patas
segmentadas sobre la sección media del cuerpo con unos pequeños ganchos al final de cada
una de ellas. Peculiarmente posee apéndices filamentosos y carnosos sobre cada lado del
abdomen por lo que el abdomen termina dividido en dos colas cortas y dos ganchos de cada
una. Además presenta un copete de barbilla en el lado inferior de la cola que luce como un
cabello de axila. Se caracterizan por un color entre café oscuro y negro.
A este orden
pertenece la familia Corydalidae.

Orden Lepidoptera(Orugas acuáticas)
Las características de estos macro-invertebrados son similares a las de las larvas. Su
aspecto es de un gusano, con patas en los segmentos medios abdominales. Estas patas
presentan círculos o filas de ganchos especializados. La mayoría de gusanos pertenecientes
al orden Lepidoptera poseen branquias filamentosas en los lados del abdomen. A este orden
pertenece la familia Pyralididae.

Orden Tricopteras(Tricópteros, Friganeas)
Los Tricopteras, generalmente poseen una estatura de una pulgada de largo. Pueden
presentar antenas. Poseen seis patas segmentadas sobre la sección media del cuerpo.
Presenta agallas filamentosas que pueden estar al final del cuerpo o en el lado inferior,
además de dos extensiones pequeñas y delgadas al final del cuerpo y cada una de ella
presenta un gancho en la punta. Dentro de sus familias las larvas hacen casitas de pedritos,
grava, o pedazos de ramas con hojas. Pertenecen a este orden:
21
o Familia Hydrophsycidae.
o Familia Philopotamidae.
o Familia Leptoceridae.
o Familia Calamoceratidae.

Orden Diptera (Moscas y Zancudos)
Este orden se presenta como gusanos. Muchos exteriorizan una cabeza desarrollada
como en el caso de Chironomidae, y Simuliidae. En otros casos se presentan con la cabeza
reducida y retraída en el tórax como el Tipulidae o completamente reducida como el caso del
Muscidae. Presentan propatas en el abdomen pero estas nunca tienen ganchos
especializados como en los gusanos de mariposas acuáticas. Las familias destacadas en
este orden son:
o Familia Tipulidae.
o Familia Simuluiidae.
o Familia Chironomidae.

Invertebrados Adicionales
Existe también una clasificación de los diferentes organismos que se encuentran dispersos
e independientes dentro de sus órdenes. Estos se denotan a continuación:
o PhyllumMollusca
En la clase de Gastropoda, esta especie se presentan más comúnmente como caracoles.
Estos cuentan con conchas en forma de espiral o cónico. Su aparato bucal es una cinta de
dientes el cual son microscópicos.
22
o Clase Crustacea
o Familia Palaemonidae(Camarones de agua dulce)
Se presentan con forma de cuerpo cuadrado, con antenas cortas. Sus patas delanteras
llevan consigo unas pinzas gruesas. El abdomen se encuentra doblado hacia la parte
delantera y aplastado contra el lado ventral del tórax.
2.2.2.2.3 Macroinvertebrados como bioindicadores de la calidad del agua
Al evaluar la calidad de las aguas mediante el estudio de la composición y estructura de
comunidades de organismos surge el término de calidad biológica. Se considera que un
medio acuático presenta una buena calidad biológica cuando tiene unas características
naturales que le permiten desarrollar comunidades de organismos que les son propias
(Tercedor, 1996).
Este mismo autor detalla que existen métodos de evaluación de calidad de las aguas,
basados en macroinvertebrados, que por la sencillez y rapidez de su utilización, el escaso
conocimiento previo que requieren, y la fiabilidad de sus resultados los hace idóneos para la
vigilancia rutinaria de las cuencas fluviales.
En estos destacan los macroinvertebrados bentónicos, que son aquellos invertebrados
que habitan el fondo de los ecosistemas acuáticos, en algunas etapas de su ciclo de vida y
son retenidos en redes con una abertura de poro igual o menor a las 500 mµ (Hauer y Resh,
1996). La preferencia por este grupo se debe a varias razones, señaladas por Reece y
Richardson (1999):
 Son relativamente sedentarios, por lo tanto representativos de las áreas donde son
colectados.
23
 Tienen ciclos de vida muy cortos y reflejan con mayor rapidez las alteraciones del medio
ambiente, mediante cambios en la estructura de sus poblaciones y comunidades.
 Viven y se alimentan sobre sedimentos donde se suelen acumular toxinas.
 Poseen mucha sensibilidad a los factores de perturbación.
 Responden a las sustancias contaminantes presentes en el agua y los sedimentos.
 Son fuente primaria de alimento para muchos peces y participan de manera importante
en la degradación de materias orgánicas y el ciclo de nutrientes.
Segnini (2003), aclara que los índices bióticos sustituyen progresivamente a las medidas
de diversidad y renuevan el uso de técnicas cualitativas en la bioindicación. Estos aspectos
son considerados al determinar la tolerancia de los diferentes grupos de organismos a los
factores de perturbación.
Los macroinvertebrados sufren los efectos de las alteraciones que se presentan en el
medio en el cual habita su comunidad pueden identificarse los diferentes niveles de
contaminación. Los indicadores que no producen cambios estructurales se les denominan
biomarcadores para diferenciarlos de los bioindicadores que si detectan estos cambios (Prat,
Ríos, Acosta, & Rie, s.f).
Roldan (1992), menciona que, en ríos de montaña, con aguas frías, transparentes y muy
oxigenadas, generalmente dominan especies de efemerópteros, tricópteros y plecópteros,
aunque también son ubicadas en proporciones menores, especies de odonatos, hemípteros,
dípteros, neurópteros, entre otros grupos pequeños. Contrario a esto, en ríos y quebradas
contaminadas con materia orgánica, de aguas turbias, poco oxigenadas, se espera encontrar
poblaciones mayores de oligoquetos, chironómidos y ciertos moluscos.
24
2.2.2.2.4 Pautas en la utilización de los macroinvertebrados como bioindicadores en
los ríos
“Para poder llevarse a cabo su uso como bioindicadores se tiene que presentar la
trasformación de datos a
nivel de la comunidad con el número total de la
biodiversidad por lo que comunmente se les denomina métricas las cuales puden ser
cualitativas o cuantitativas. Generalmente la mayor marte de las metricas aplicadas en
el estudio de los macroinvertebrados utilizan como factor clave la tolerancia que
presentan los organismos así como la perturbacion determinada normalmente por la
contaminación orgánica” (Prat, Ríos, Acosta, & Rie, s.f).
2.2.2.2.5 Niveles de perturbaciones en los ríos con comunidades de macroinvertebrados
Prat y Ward (1994), plantean la forma en que cambian las comunidades de
macroinvertebrados en la riqueza de especies, la diversidad, y la productividad. Al
presentarse una perturbación moderada, comienzan a aparecer especies tolerantes y a
disminuir las intolerantes, además puede presentarse un aumento de depredación.
Las perturbaciones altas, hacen que desaparezcan las especies intolerantes y las cadenas
alimenticias se hacen se convierten poco a poco en tramas lineales. Cuando la perturbación
es demasiado alta, solo están presentes pocas especies representadas en grandes números.
(Roldán Pérez, 1999).
2.2.3 La temperatura del agua y su importancia en los ecosistemas acuáticos
De acuerdo con el Manual Leaf Pack Network (2012), la temperatura del agua es
denominada una variable patrón porque casi todas las propiedades del agua y las reacciones
químicas que tienen lugar en ella, se ven afectadas por la temperatura.
Este manual
25
menciona además, que el oxígeno disuelto está altamente correlacionado con la
temperatura, ya que se ha demostrado que la solubilidad del oxígeno incrementa para
temperaturas de aguas más frías. La temperatura permite también a los científicos entender
mejor otras medidas de hidrología como el pH y conductividad. El agua tiene una mayor
capacidad calorífica (calor específico) que el aire; ya que se enfría y calienta más
lentamente.
La temperatura influye en la cantidad y diversidad de la vida acuática, (Roldán, 1999).
Es importante resaltar, según lo mencionan Hauer y Resh, (1996), que la temperatura del
agua cambia de forma diferente a la temperatura del aire, pues el agua tiene una mayor
capacidad calorífica. El agua también ayuda a cambiar la temperatura del aire a través de los
procesos de evaporación y condensación.
2.2.4 Oxígeno disuelto en el agua
La solubilidad de oxígeno disuelto, según el Manual Leaf Pack Network, es la cantidad de
oxígeno que contendrá el agua en determinadas condiciones. Los factores que afectan a la
solubilidad del oxígeno son la temperatura del agua, la presión atmosférica y la salinidad. El
agua fría puede disolver más oxígeno que las aguas templadas. Esto debido a que como la
temperatura va en aumento el agua libera parte de su oxígeno al aire. Cabe mencionar
también que el agua puede contener menos oxígeno disuelto a altas elevaciones, esto
porque hay menor presión.
Según lo menciona Gonzáles (2010), el oxígeno disuelto es un indicador de la
contaminación del agua, y de la capacidad de esta para dar soporte a la vida vegetal y
animal. Destaca además que, un nivel más alto de oxígeno disuelto indica agua de mejor
calidad. Si los niveles de oxígeno disuelto son demasiado bajos, algunos peces y otros
organismos no pueden sobrevivir.
26
La solubilidad del oxígeno decrece también con el incremento de la salinidad.
Aproximadamente, de cada diez moléculas de aire dos son de oxígeno molecular; sin
embargo
en el agua hay sólo cinco o seis moléculas de oxígeno por cada millón de
moléculas de agua, por lo tanto, la cantidad de oxígeno disuelto en el agua determina lo que
puede vivir allí (Leaf Pack Network, 2012).
El artículo “Medio ambiente urbano” publicado en el año 2002especifica que, el oxígeno
disuelto es incorporado al agua a través de la aireación (corrientes de agua o salpicaduras),
difusión y por fotosíntesis de las plantas acuáticas. Es por esto que, al igual que la
fotosíntesis de las plantas terrestres añade oxígeno al aire, la fotosíntesis de las plantas
acuáticas contribuye al oxígeno disuelto en el agua.
El agua puede llegar a estar sobresaturada, lo que significa que los niveles de oxígeno
disuelto son más altos que la solubilidad(Arrojo, 1999).
Niveles bajos de oxígeno disuelto pueden encontrarse en áreas donde el material orgánico
(vertidos
de
depuradoras,
granjas,
plantas
muertas
y
materia
animal)
está
en
descomposición. Las bacterias requieren oxígeno para descomponer desechos orgánicos y,
por lo tanto, disminuyen el oxígeno del agua(Gonzáles, 2010).
Es importante mencionar que muchos organismos no podrán subsistir a niveles de
oxígeno disuelto menores de 3,0 mg/l, e incluso algunos muy sensibles no sobreviven a
niveles de oxígeno menores de 7,5 mg/l. Niveles de oxígeno muy bajos (por ejemplo,
menores de 5 mg/l) son preocupantes. El exceso de nutrientes por el uso de fertilizantes,
aguas residuales ricas en materia orgánica, vertidos al cuerpo de agua pueden provocar un
crecimiento excesivo de la vegetación y de las algas, resultando en un incremento de la
descomposición de materia orgánica en el agua (Leaf Pack Network, 2012).
27
2.2.5 Conductividad eléctrica del agua
La conductividad de una sustancia se define como "la habilidad o poder de conducir o
transmitir calor, electricidad o sonido". Las unidades son Siemens por metro [S/m] en sistema
de medición SI y microohmios por centímetro en unidades estándar de Estados Unidos
(Lenntech, 2013).
El agua dulce tiene impurezas naturales, incluyendo sales o minerales disueltos en el agua
que no siempre se pueden ver u oler. El agua de ríos, al estar en contacto con las rocas y el
suelo, genera que algunos minerales se disuelven en él. Otras impurezas llegan hasta este
cuerpo de agua por medio de la escorrentía o por el vertido de aguas residuales. Si el agua
contiene altas cantidades de sales disueltas, puede ser nocivo usarlo para el riego de cultivos
(Manual Leaf Pack Network, 2012).
El total de sólidos disueltos se define como la cantidad de impurezas en el agua,
principalmente minerales y sales. Este total de sólidos disueltos se mide en partes por millón
(ppm). Al evaluar este aspecto, se indica cuantas unidades de impurezas hay por un millón
de unidades de agua de masa. El total de sólidos disueltos en el agua de uso doméstico es
preferible que sea menor de 500 ppm, aunque agua con mayor contenido puede ser también
apta para el consumo. El agua usada para agricultura debe tener por debajo de 1200 ppm,
así los cultivos sensibles no son dañados. La industria, especialmente la industria
electrónica, requiere agua libre de impurezas(Dieterich, 1996).
De acuerdo con el Manual Leaf Pack Network (2012), una forma apta de medir las
impurezas del agua es averiguando si conduce la electricidad, ya que el agua pura es un mal
conductor de la electricidad. Cuando ciertos sólidos, principalmente sales, están disueltas en
28
el agua, se separan y forman iones. Los iones tienen carga eléctrica ya sea positiva o
negativa. La existencia de muchos iones en el agua da como resultado una mejor conducción
de la electricidad.
2.2.6 El pH del agua
De acuerdo con el Manual Leaf Pack Network (2012), el pH indica el contenido ácido en el
agua y afecta a la mayoría de los procesos químicos y biológicos que se desarrollan en esta.
El pH tiene una fuerte influencia sobre lo que vive en el agua. Salamandras, ranas y otros
anfibios, así como muchos macroinvertebrados, son particularmente sensibles a los valores
extremos de pH. La mayoría de los insectos, anfibios y peces están ausentes en aguas con
pH por debajo de 4,0 o por encima de 10,0 porciento.
Un pequeño cambio en el pH podría tener efectos significativos en la calidad del agua. El
pH es un factor logarítmico; cuando una solución se vuelve diez veces más ácida, el pH
disminuirá en una unidad. Cuando una solución se vuelve cien veces más ácida, el pH
disminuirá en dos unidades. El término común para referirse al pH es la alcalinidad(Lenntech,
s.f).
Generalmente, los lagos y arroyos tienen valores de pH comprendidos entre 6,5 y 8,5. El
agua potable, que no está en contacto con el aire, tiene un valor neutro de pH=7,0. El agua
con impurezas puede tener un pH de 7,0 si los ácidos presentes están en equilibrio con las
bases. Los océanos tienen por lo general un pH constante alrededor de 8,2. Se pueden
encontrar aguas que son, de forma natural, más ácidas en áreas con cierto tipo de minerales.
La actividad minera por ejemplo, puede liberar ácidos, procedentes de los minerales, a los
cuerpos de agua (Manual Leaf Pack Network, 2012).
29
Lenntech (s.f) menciona que, el resultado de una medición de pH está determinado por
una consideración entre el número de protones (iones H +) y el número de iones hidroxilo
(OH). Cuando el número de protones iguala al número de iones hidroxilo, el agua es neutra.
Tendrá entonces un pH alrededor de 7. Este mismo autor destaca que, el pH del agua puede
variar entre 0 y 14. Cuando el pH de una sustancia es mayor de 7, es una sustancia básica.
Cuando el pH de una sustancia está por debajo de 7, es una sustancia ácida. Cuanto más se
aleje el pH por encima o por debajo de 7, más básica o ácida será la solución, según lo
destaca el mismo.
2.2.7 Nitratos en el agua
“El nitrógeno puede tener varias formas químicas en los cuerpos de agua, por
ejemplo se le encuentra como nitrógeno molecular disuelto, como un compuesto
orgánico, tanto disuelto como en partículas y en numerosas formas inorgánicas, tales
como el ión Amonio (NH4 +), Nitrito (NO2 -) y Nitrato (NO3-). Este último, es
habitualmente la forma inorgánica más importante del nitrógeno porque es un nutriente
esencial para el crecimiento y reproducción de muchas algas y otras plantas
acuáticas. El nitrato que se encuentra en aguas naturales, viene principalmente de la
atmósfera, en forma de lluvia, nieve o niebla. Asimismo, la descomposición de restos
vegetales o animales en el suelo o los sedimentos generan nitratos” (Consultora de
aguas, 2001).
La actividad humana afecta enormemente a la cantidad de nitratos en los cuerpos de
agua. De acuerdo (Roldán, 1999) nitratos presentes en el agua se derivan principalmente del
empleo de fertilizantes nitrogenados, excretas de animales, descargas de desechos
sanitarios e industriales, y del uso como aditivos alimentarios (conservas de pescado y
30
carnes). Este mismo autor hace referencia a que,
conforme todos estos compuestos
nitrogenados son arrastrados por el agua hacia los acuíferos, a través del suelo, se producen
reacciones químicas que terminan oxidando estos compuestos hasta el estado de nitratos.
Cuando se añade una cantidad excesiva de un nutriente limitante, como el Nitrógeno, a un
cuerpo de agua, esta se torna altamente productiva. Esto puede causar, entre otras cosas,
un crecimiento excesivo de algas y otras plantas. Este proceso de enriquecimiento del agua
se denomina eutrofización. El resultado del exceso de crecimiento de plantas puede causar
problemas de olor y sabor en los lagos que se utilizan para el consumo de agua potable o
puede causar problemas molestos para aquellos que utilizan esos cuerpos de agua. El
fosfato puede ser una causa común de eutrofización en los cuerpos de agua, especialmente
en fuentes de agua dulce (Manual Leaf Pack Network, 2012).
Aunque las plantas y las algas añaden oxígeno, un sobrecrecimiento puede llevar a la
reducción de los niveles de luz en los cuerpos de agua. Cuando estas algas y plantas
mueren y se descomponen, las bacterias se multiplican y utilizan el oxígeno disuelto del
agua. La cantidad de oxígeno disuelto disponible en el agua puede llegar a ser muy bajo y
resultar perjudicial para los peces y otros animales acuáticos(Dieterich, 1996).
31
III CAPÍTULO
Marco Metodológico
32
2. Metodología
El diseño metodológico describe la forma en la que se llevará a cabo la recolección de los
datos. En este apartado se define el paradigma, el enfoque y el tipo de la investigación.
Este trabajo se ubica dentro de un paradigma naturalista, que nos lleva a un enfoque
tanto cualitativo como cuantitativo en un tipo de investigación descriptiva.
3.1 Definición.
El paradigma de la investigación es naturalista, porque de acuerdo con Sandoval (2002)
este tipo de investigación “se centra en la lógica interna de la realidad que analiza...” (p. 42)
El enfoque que se implementa en el estudio es de tipo cualitativo y cuantitativo. Según
Hernández (2003): es un método para recolectar los datos en el que se utiliza la medición
numérica,
y además se emplean técnicas que permitieron tener una perspectiva más
profunda de la situación como: la descripción y la observación. Además, el mismo autor
menciona que en estos tipos de métodos, lo más importante es entender y comprender el
fenómeno a tratar, valorando a la vez lo que los datos cuantitativos manifiestan.
El tipo de investigación es descriptiva según Bernal (2006), las funciones principales de
esta investigación “…es la capacidad para seleccionar las características fundamentales del
objeto de estudio y su descripción detallada de las partes, categorías o clases de dicho
objeto” (p. 112).
3.2 Justificación
En relación a las definiciones anteriores, este trabajo se ubica en un paradigma naturalista
porque trata de entender y estudiar la realidad que se presenta en la microcuenca El Sitio,
tras la posible presencia de contaminantes en el agua. Es cuantitativa ya que pretende medir
datos relacionados directamente con el objeto de estudio. Es cualitativa porque detalla el
contexto de una problemática existente, mediante un tipo de investigación descriptiva que se
33
enfoca en el análisis de la relación que existe entre la cantidad y el tipo de
macroinvertebrados encontrados tras la aplicación de la técnica Leaf Pack Network y la
calidad del agua en la microcuenca en estudio.
3.3 Eventos de estudio y fuentes de información
De acuerdo con Hurtado (2000) es aquella persona, institución, o situación poseedora de
las características de interés en la investigación. En este caso son evento de estudio los
macro invertebrados encontrados en la quebrada El Sitio que son indicadores de la forma en
que el agua de dicha fuente puede estar siendo afectada de manera negativa por el
desarrollo de poblaciones humanas en los alrededores de la microcuenca.
Esta misma autora indica que son fuente de información quienes en forma directa o
indirecta suministren datos para el estudio. En este caso es fuente de información directa la
Bióloga Beatriz Hernández y en forma indirecta el Manual del Leaf Pack Network y
la
revisión bibliográfica en Internet.
3.4 La población
De acuerdo con Hurtado, (2000) la población se puede definir en forma finita o infinita, en
forma finita cuando se conoce y se puede enlistar el total de los sujetos de estudio e infinita
cuando no se maneja en forma exacta los datos numéricos y no se tiene acceso al total de la
población en estudio.
En relación a lo anterior esta investigación trabaja con una población finita, ya que se
cuenta con datos exactos acerca de la cantidad de macroinvertebrados obtenidos de la
quebrada, mediante el instrumento de investigación electo.
3.5 La muestra
La muestra según Hernández, et, al. (2006) la muestra en un proceso cualitativo se
conforma por un grupo de personas, eventos o especies o comunidades sobre los cuales se
34
recogerán datos sin que necesariamente sea representativo de la población que se estudia.
En este caso de acuerdo con la capacidad operativa del investigador se procede a obtener
los datos de siete paquetes de control.
3.6 Variables a considerar
Una variable es una propiedad que puede variar y cuya variación es susceptible de
medirse u observarse (Hernández, Fernández y Baptista; 2003).
La presente investigación considera como variables a medir las que a continuación se
detallan:
3.6.1 Nitratos en el agua: la presencia de nitratos en el agua se evaluará por medio
de la disolución de una tableta para estudios químicos marca La Motte, que
contiene un 6% ácido sulfuro, en 5 mililitros de agua. La concentración de
nitratos serán medidos en partes por millón (ppm). Después de cinco minutos
se compara el color adquirido de la disolución según la guía propuesta.
3.6.2 Fosfatos en el agua: La presencia de fosfatos en el agua se evaluará por
medio de la disolución de una tableta para estudios químicos marca La Motte,
que contiene un 1% de zinc, en 5 mililitros de agua. La concentración de
fosfatos serán medidos en partes por millón (ppm). Después de cinco minutos
se compara el color adquirido de la disolución según la guía propuesta.
3.6.3 El pH del agua: El nivel de pH en el agua, será medido mediante el Xplorer
GLX, el cual es un equipo de adquisición de datos, gráficos y análisis diseñado
que admite hasta cuatro sensores PASPORT simultáneamente, además de dos
sensores de temperatura y un sensor de tensión conectadas directamente a los
puertos correspondientes. El Xplorer GLX es un sistema informático de mano
35
totalmente autónomo para las ciencias. También funciona como interfaz del
sensor PASPORT cuando está conectado a un ordenador de sobremesa o
portátil con software Data Studio.
3.6.4 Conductividad eléctrica del agua: La conductividad eléctrica, en esta
investigación, se evaluará mediante un instrumento llamado conductímetro el
cual, mide cuánta electricidad es conducida en un centímetro de agua. La
conductividad se mide en microSiemens por cm (μS/cm). Es la misma unidad
que un microhmio. Este conductímetro forma parte del Xplorer GLX.
3.6.5 Oxígeno disuelto en el agua: La investigación mide la cantidad de oxígeno
molecular disuelto en el agua. No mide la cantidad de oxígeno en la molécula
de agua (H2O). El oxígeno disuelto será evaluado por medio de uno de los
sensores para este fin del Xplorer GLX.
3.7 Selección y diseño de instrumentos
A continuación se procede a seleccionar y diseñar los instrumentos para la recolección de
datos. De acuerdo con Hurtado
(2000), esta selección depende del planteamiento del
problema de los objetivos y de la disposición del investigador.
Los instrumentos base en esta investigación son el análisis documental y la técnica
experimental Leaf Pack Network.
3.7.1 Análisis documental: este instrumento se empleó a través de la revisión de 21
fuentes bibliográficas en Internet, que proporcionaron datos relevantes acerca de los
macroinvertebrados y su función como bioindicadores de la calidad del agua, así también se
obtuvieron datos relacionados con las variables a medir en la investigación (nitratos,
36
conductividad eléctrica, pH, oxígeno disuelto, temperatura del agua).El análisis de la
información brindada por cuatro libros relacionados con la metodología de la investigación
científica, fueron instrumentos valiosos para el presente trabajo.
3.7.2 Técnica experimental Leaf Pack Network: los procedimientos de esta técnica se
describen a continuación.
3.7.2.1 Recolección y selección de las hojas
Este proceso consiste en la recuperación y clasificación de hojas procedentes de árboles
y otros tipos de vegetación que se encuentra a orillas de la quebrada en donde se ejecutará
la investigación. Dichas hojas serán utilizadas posteriormente en la elaboración de paquetes
de hojas de control, instrumentos bases para la identificación de macro-invertebrados en la
zona. La escogencia de estas hojas se realiza de acuerdo con los siguientes aspectos:

Las hojas poseen un tamaño similar o menor al de la palma de una mano.

Las hojas, al ser sujetadas por su tallo, permanecen erectas aún estando mojadas.

Las hojas se doblan y no se fraccionan en pedazos pequeños cuando se encuentran
secas.
3.7.2.2
Preparación de los paquetes de control
Las hojas recolectadas son puestas a secar durante varios días. Una vez secas, dichas
hojas son agrupadas en tres conjuntos, de modo que cada uno tenga un peso aproximado
de 30 gramos.
Realizado esto, se procede a elaborar tres bolsas de malla. En cada una de las bolsas se
introducen los 30 gramos de hojas secas, además de una etiqueta resistente al agua en la
37
que se incluyen los siguientes datos: fecha, el
número de bolsa, nombre del grupo
responsable.
Culminado este proceso, las bolsas son debidamente cerradas y aseguradas para evitar
que se abran. El paquete de control tendrá sujetado además un mecate largo de material
resistente al agua.
3.7.2.3
Colocación de los paquetes de control
Los paquetes de hojas se amarran directamente a rocas o ramas cercanas al sitio en la
quebrada donde serán colocados. Los paquetes se introducen en el agua y se colocan de
manera que se mantengan completamente sumergidos. Cada lugar en donde se coloca un
paquete es debidamente señalizado para facilitar la localización de los mismos. Estos
paquetes permanecerán en la quebrada durante tres semanas.
3.7.2.4
Recolección de los paquetes de hojas
En un balde plástico se recolecta agua de la quebrada. El mecate que sostiene a cada
paquete de control es cortado, al mismo tiempo y de forma rápida el paquete es sacado de la
quebrada y colocado en el balde que contiene el agua. Este recipiente se transporta a un
lugar apto para realizar el estudio de los paquetes de control que contienen las hojas.
3.7.2.5
Revisión de los paquetes de control
Una vez ubicados en un lugar apto para realizar el estudio y la revisión de los paquetes
de control, se procede primeramente a abrir cada bolsa. El contenido se coloca en una
bandeja que contiene agua de la misma quebrada en donde se realizó la investigación. Aquí
se sacuden las hojas para hacer salir los macroinvertebrados. En la misma bandeja se
distribuye el contenido que ha quedado y se inicia con el rescate de los macroinvertebrados
que ahí se encuentren. Las especies de cada bolsa son colocadas en otra bandeja con agua
38
de la quebrada y ahí se extraen cuidadosamente para ser observadas con un microscopio y
posteriormente son fotografiadas. Se hace el conteo del número de individuos por cada
especie encontrada y se da inicio a la identificación de las mismas según la información que
brinda el Manual de Leaf Pack Network. Posterior a esto se obtienen las conclusiones de la
investigación.
39
3.8 Cronograma
ACTIVIDADES PRINCIPALES
MESES DE EJECUCION
Año 2013
Julio
Búsqueda de temas que
suponen
interés
para
el
desarrollo de la investigación.
Selección definitiva del tema.
Formulación de interrogantes
que guíen y den sentido al
proceso de investigación.
Búsqueda de colaboradores
para el proyecto (profesores,
padres de familia).
Búsqueda
de
estudios
relacionados con el tema de
investigación, en Internet, para
reforzar las ideas básicas del
proyecto.
Organización
de
nuevos
enfoques para el proyecto, con
base
en
la
investigación
realizada.
Análisis de la información
recaudada hasta el momento.
Determinación de la técnica que
guiará el desarrollo de la
investigación
(Leaf
Pack
Network).
Agosto
Año 2012
Setiembre
Junio
Julio
40
Visita a la micro-cuenca El Sitio.
Análisis de las condiciones de la
micro cuenca y la quebrada El
Sitio (presencia de basura,
agentes contaminantes).
Toma de datos sobre las
variables a medir (nitratos,
oxígeno disuelto, conductividad
eléctrica, temperatura del agua,
pH del agua)
Análisis de observaciones y
datos obtenidos en la visita a la
micro cuenca y la quebrada El
Sitio.
Planteamiento
de
la
metodología del proyecto. Y
selección de instrumentos a
utilizar.
Desarrollo de la primera etapa
de la investigación en la
quebrada El Sitio (colocación y
recolección de los paquetes de
control).
Desarrollo de la segunda etapa
de la investigación en la
quebrada El Sitio (colocación y
recolección de los paquetes de
control).
Análisis de los resultados
obtenidos en la investigación al
aplicar la técnica Leaf Pack
Network.
Desarrollo de las conclusiones y
rectificación o no de la hipótesis
planteada.
41
IV CAPÍTULO
Análisis de Resultados
42
4
Discusión, interpretación y aplicación de los resultados
Basados en lo dispuesto por el Manual Leaf Pack Network, se analiza de la siguiente
manera los datos obtenidos en la investigación.
4.1 Datos sobre los paquetes de control: a continuación se describen los datos más
relevantes acerca de los paquetes de control utilizados para la recolección de la muestra de
macroinvertebrados.
PAQUETE DE CONTROL 1
1. Fecha de colocación
Jueves 30 de agosto de 2012
2. Hora de colocación
04:05 pm
3. Responsables de la colocación
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Mora Garro
22 días
4. Tiempo que permaneció en la
quebrada
5. Fecha de recolección
Jueves 20 de setiembre de 2012
6. Hora de recolección
7. Responsables de recolección
NOTA: Los puntos 6, y 7no han sido completados porque el paquete de control 1 no
pudo ser localizado.
PAQUETE DE CONTROL 2
1. Fecha de colocación
Jueves 30 de agosto de 2012
2. Hora de colocación
04:05 pm
3. Responsables de la colocación
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Mora Garro
22 días
4. Tiempo que permaneció en la
quebrada
5. Fecha de recolección
Jueves 20 de setiembre de 2012
43
6. Hora de recolección
03:50 pm
7. Responsables de recolección
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Mora Garro
PAQUETE DE CONTROL 3
1. Fecha de colocación
Jueves 30 de agosto de 2012
2. Hora de colocación
04:05 pm
3. Responsables de la colocación
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Mora Garro
22 días
4. Tiempo que permaneció en la
quebrada
5. Fecha de recolección
Jueves 20 de setiembre de 2012
6. Hora de recolección
04:00 pm
7. Responsables de recolección
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Mora Garro
PAQUETE DE CONTROL 4
1. Fecha de colocación
Martes 25 de junio del 2013
2. Hora de colocación
3:30 Pm
3. Responsables de la colocación
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Mora Garro
Carlos Mora Garro
28 días
4. Tiempo que permaneció en la
quebrada
5. Fecha de recolección
Viernes19 de julio de 2013
6. Hora de recolección
1:30 Pm
7. Responsables de recolección
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Mora Garro
Carlos Mora Garro
44
PAQUETE DE CONTROL 5
1. Fecha de colocación
Martes 25 de junio del 2013
2. Hora de colocación
3:40 Pm
3. Responsables de la colocación
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Mora Garro
Carlos Mora Garro
28 días
4. Tiempo que permaneció en la
quebrada
5. Fecha de recolección
Viernes19 de julio de 2013
6. Hora de recolección
1:35 Pm
7. Responsables de recolección
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Mora Garro
Carlos Mora Garro
PAQUETE DE CONTROL 6
1. Fecha de colocación
Martes 25 de junio del 2013
2. Hora de colocación
3:48 Pm
3. Responsables de la colocación
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Mora Garro
Carlos Mora Garro
28 días
4. Tiempo que permaneció en la
quebrada
5. Fecha de recolección
Viernes19 de julio de 2013
6. Hora de recolección
1:40 Pm
7. Responsables de recolección
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Mora Garro
Carlos Mora Garro
45
PAQUETE DE CONTROL 7
8. Fecha de colocación
Martes 25 de junio del 2013
9. Hora de colocación
3:55 Pm
10. Responsables de la colocación
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Mora Garro
Carlos Mora Garro
28 días
11. Tiempo que permaneció en la
quebrada
12. Fecha de recolección
Viernes19 de julio de 2013
13. Hora de recolección
1:50 Pm
14. Responsables de recolección
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Mora Garro
Carlos Mora Garro
4.2 Datos sobre las especies encontradas
Paquete de control 1
Se supone que alguna causa externa a la investigación provocó que el paquete no
estuviera en el sitio de la quebrada donde inicialmente fue colocado. Dado esto no fue
posible realizar el análisis del paquete de control.
Paquete de control 2
Especie 1: Basados en la Guía de Identificación de
Macroinvertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual
de Leaf Pack Network, se determina que la primera
especie
encontrada
corresponde
a
la
Categoría
Imagen 1-Hirundinea-Fuente Propia
46
HIRUNDINEA(sanguijuelas).Fueron encontrados un total de 4 individuos que conciernen a
esta especie.
Especie 2: Basados en la Guía de Identificación de
Macro-invertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual de
Leaf Pack Network, se determina que la segunda especie
encontrada corresponde al orden ODONATA, además se
incluye en el suborden Zygoptera (caballitos del diablo) y en la
familia Coenagrionidae. Fue encontrado únicamente un
Imagen 2-Coenagrionidae-Fuente
Propia
individuo que concierne a esta especie.
Especie 3: Basados en la Guía de Identificación de
Macro-invertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual de
Leaf Pack Network, se determina que la tercera especie
encontrada corresponde al orden ODONATA, además se
Imagen 3-Calopterygidae-Fuente
Propia
incluye en el suborden Zygoptera (caballitos del diablo) y en la
familia Calopterygidae. Fue encontrado únicamente un individuo
que concierne a esta especie.
Imagen 4-Calopterygidae-Fuente
Propia
Imagen 5-Calopterygidae-Fuente
Propia
47
Paquete de control 3
Especie 1:Basados en la Guía de Identificación de
Macro-invertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual de
Leaf Pack Network, se determina que la primera especie
encontrada corresponde al orden ODONATA, además se
Imagen 6-Coenagrionidae-Fuente
Propia
incluye en el suborden Zygoptera (caballitos del diablo) y en la
familia Coenagrionidae.Fueron encontrados un total de cuatro
individuos que conciernen a esta especie.
Imagen 7-Coenagrionidae-Fuente
Propia
Especie 2: Basados en la Guía de Identificación de
Macro-invertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual
de Leaf Pack Network, se determina que la segunda especie
encontrada
corresponde
al
orden
CRUSTACEAE,
Imagen 8-Isopoda-Fuente Propia
incluyéndose a su vez en la familia Isópoda. En este paquete fue encontrado únicamente un
individuo que concierne a esta especie.
Especie 3:Basados en la Guía de Identificación de
Macro-invertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual de
Leaf Pack Network, se determina que la tercera especie
encontrada
corresponde
a
la
categoría
HIRUNDINEA
Imagen 9-Hirundinea-Fuente Propia
48
(sanguijuelas). En este paquete fue encontrado únicamente un individuo que concierne a
esta especie.
Paquete de control 4
Especie 1: Basados en la Guía de Identificación de
Macro-invertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual
de Leaf Pack Network, se determina que la primera especie
encontrada corresponde al orden ODONATA, además se
incluye en el suborden Zygoptera (caballitos del diablo) y
en la familia Coenagrionidae. Fueron encontrados un total
de dos individuos que conciernen a esta especie.
Especie 2: Basados en la Guía de Identificación de
Macroinvertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual
de Leaf Pack Network, se determina que la segunda
especie encontrada corresponde al orden DIPTERA,
incluyéndose a su vez en la familia Chironomidae. Fueron
Imagen 10-Chironomidae
encontrados dos individuos que conciernen a esta
especie.
Especie 3: Basados en la Guía de Identificación de
Macroinvertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual de
Leaf Pack Network, se determina que la segunda especie
encontrada corresponde al orden DIPTERA, incluyéndose a
su vez en la familia Tubifex. Fueron encontrados un total de
catorce individuos que conciernen a esta especie.
Imagen 11-Tubifex-Fuente Propia
49
Especie 4: Basados en la Guía de Identificación de
Macro-invertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual de
Leaf Pack Network, se determina que la primera especie
encontrada corresponde al orden ODONATA, además se
incluye en el suborden Zygoptera (caballitos del diablo) y en
Imagen 12-Coenagrionidae-Fuente
Propia
la familia Coenagrionidae. Fueron encontrados un total de
cuatro individuos que conciernen a esta especie.
Especie 5: Basados en la Guía de Identificación de
Macro-invertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual de
Imagen 13-Coenagrionidae-Fuente
Propia
Leaf Pack Network, se determina que la tercera especie
encontrada
corresponde
a
la
categoría
HIRUNDINEA
(sanguijuelas). En este paquete fueron encontrados siete
individuos que conciernen a esta especie.
Imagen 14-Hirundinea-Fuente
Propia
Paquete de control 5
Se supone que alguna causa externa a la investigación provocó que el paquete no
estuviera en el sitio de la quebrada donde inicialmente fue colocado. Dado esto no fue
posible realizar el análisis del paquete de control.
50
Paquete de control 6
Especie 1: Basados en la Guía de Identificación de
Macro-invertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual de
Leaf Pack Network, se determina que la primera especie
encontrada corresponde al orden ODONATA, además se
incluye en el suborden Zygoptera (caballitos del diablo) y en
la familia Coenagrionidae. Fue encontrado únicamente un
individuo que concierne a esta especie.
Especie 2: Basados en la Guía de Identificación de
Macroinvertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual de
Leaf Pack Network, se determina que la segunda especie
encontrada corresponde al orden DIPTERA, incluyéndose a su
vez en la familia Tubifex. Fueron encontrados un total de tres
individuos que conciernen a esta especie.
Especie 3: Basados en la Guía de Identificación de
Macroinvertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual de
Leaf Pack Network, se determina que la segunda especie
encontrada corresponde al orden DIPTERA, incluyéndose a su
vez en la familia Chironomidae. Fue encontrado un individuo que
concierne a esta especie.
51
Especie 5:Basados en la Guía de Identificación de
Macro-invertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual de
Leaf Pack Network, se determina que la tercera especie
encontrada
corresponde
a
la
categoría
HIRUNDINEA
(sanguijuelas). En este paquete fueron encontrados seis
individuos que conciernen a esta especie.
Paquete de control 7
Especie 1: Basados en la Guía de Identificación de Macroinvertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual de Leaf Pack
Network, se determina que la primera especie encontrada
corresponde al orden ODONATA, además se incluye en el
suborden Zygoptera (caballitos del diablo) y en la familia
Coenagrionidae.
Fueron
encontrados
ocho
individuos
que
conciernen a esta especie.
Especie 2: Basados en la Guía de Identificación de Macroinvertebrados en Agua Dulce, incluida en el Manual de Leaf Pack
Network, se determina que la tercera especie encontrada
corresponde a la categoría HIRUNDINEA (sanguijuelas).Fueron
encontrados cuatro individuos que conciernen a esta especie.
52
4.3 Valor de tolerancia a la contaminación de los macroinvertebrados
encontrados
Basados en el Manual Leaf Pack Network, se procede a establecer una evaluación de
calidad del agua a partir de índice biótico de las especies de macroinvertebrados
encontrados en los paquetes de hojas de control.
Especie 1: Basados en las hojas de cálculo para análisis de datos incluidas en el
Manual de Leaf Pack Network, se determina que la primera especie encontrada
correspondiente a la Categoría HIRUNDINEA (sanguijuelas), cuenta con un valor de
tolerancia a la contaminación de 8.0, según el porcentaje de índice biótico, por lo que este
macroinvertebrado es indicador de agua de mala calidad, con posibilidad de contaminación
orgánica severa.
Especie 2: Basados de las hojas de cálculo para análisis de datos incluidas en el
Manual de Leaf Pack Network, se determina que la segunda especie encontrada
correspondiente al orden ODONATA, suborden Zygoptera y familia Coenagrionidae, cuenta
con un valor de tolerancia de 7.0, según el porcentaje de índice biótico, por lo que este
macroinvertebrado es indicador de agua de mala calidad, con posibilidad de contaminación
orgánica severa.
Especie 3: Basados en las hojas de cálculo para análisis de datos incluidas en el
Manual de Leaf Pack Network, se determina que la tercera especie encontrada
correspondiente al orden ODONATA, suborden Zygoptera y familia Calopterygidae, cuenta
con un valor de tolerancia de 7.0, según el porcentaje de índice biótico, por lo que este
macroinvertebrado es indicador de agua de mala calidad, con posibilidad de contaminación
orgánica severa.
53
Especie 4: Basados en las hojas de cálculo para análisis de datos incluidas en el
Manual de Leaf Pack Network, se determina que la cuarta especie encontrada
correspondiente al orden CRUSTACEAE, de la familia Isópoda, cuenta con un valor de
tolerancia de 8.0, según el porcentaje de índice biótico, por lo que este macroinvertebrado es
indicador de agua de mala calidad, con posibilidad de contaminación orgánica severa.
Especie 5: Basados en las hojas de cálculo para análisis de datos incluidas en el
Manual de Leaf Pack Network, se determina que la quinta especie encontrada
correspondiente al orden DIPTERA, familia Chironomidae, cuenta con un valor de tolerancia
de 8.0, según el porcentaje de índice biótico, por lo que este macroinvertebrado es indicador
de agua de mala calidad, con posibilidad de contaminación orgánica severa.
Especie 6: Basados en las hojas de cálculo para análisis de datos incluidas en el
Manual de Leaf Pack Network, se determina que la quinta especie encontrada
correspondiente al orden DIPTERA, familia, cuenta con un Tubifex valor de tolerancia de 8.0,
según el porcentaje de índice biótico, por lo que este macroinvertebrado es indicador de
agua de mala calidad, con posibilidad de contaminación orgánica severa.
4.4 Resultados de las mediciones adicionalmente realizadas
Seguidamente,
se
detallarán
los
resultados
obtenidos
tras
las
mediciones
que
adicionalmente fueron realizadas y que se conocen, tienen una estrecha relación con la
calidad en el agua de distintas fuentes de agua.
54
Tabla 1. Mediciones pH, conductividad eléctrica, temperatura, nitratos, fosfatos.
Sitio y fecha
de medición
pH
Conductividad
eléctrica
Temperatura
Nitratos
Fosfatos
Sitio 1
5,47
50 ys/cm
18,97 ºC
6,56
50 ys/cm
19,10ºC
8,2
19 ys/cm
18,62ºC
4,92
50 ys/cm
18,72ºC
5,34
10 ys/cm
18,69ºC
6,76
70 ys/cm
19,01ºC
7,8
60 ys/cm
20,4ºC
1,5ppm
4ppm
6,55
50 ys/cm
19,89ºC
1,5ppm
4ppm
24-06 2013
Sitio 2
24-06-2013
Sitio 3
25-06-2013
Sitio 4
25-06-2013
Sitio 5
25-06-2013
Tabla 1. Mediciones
Sitio 6
25-06-2013
Sitio 7
15-07-2013
Sitio 8
15-07-2013
Como se puede observar, el pH en el agua mantiene niveles entre un 4.92 y 8.2 como
máximo, lo que indica que la acidez en el agua es relativamente alta. La conductividad
eléctrica mantiene de igual manera un porcentaje bastante elevado, así como el nivel de
concentración de fosfatos. El nivel de concentración de nitratos es relativamente inferior al
de fosfatos, pero no dejan de ser significativas las cifras mostradas.
55
4.5 Medidas para tratamiento adecuado de los recursos hídricos

El uso de detergentes que sean biodegradables, para el lavado de la ropa, desinfectar
pisos, lavado de calles, y todas aquellas actividades que requieran de detergentes
comunes, puede colaborar a disminuir la presencia de fosfatos en el agua.

Depositar los residuos de comida y de grasas directamente al basurero, no dejarlos
correr por los caños para evitar que puedan llegar a alguna fuente de agua.

Utilizar filtros especiales en las salidas de agua, que evitará la presencia de residuos
tóxicos en el agua.

Desarrollar correctos sistemas de alcantarillado sanitarios y plantas de tratamiento de
aguas residuales.

Evitar el vertido directo de basura al cauce de la quebrada y en sus alrededores, tales
como plásticos, materiales de construcción, toallas higiénicas, desechos de sustancias
agroquímicas, entre otros, ya que son materiales de difícil degradación.

Evitar el desperdicio de agua, tratar de utilizar solo la cantidad adecuada. Recordemos
que el planeta Tierra está compuesto en un 9t% de agua salada y un 3% de agua
dulce del cual, solo un 1% es apta para el consumo humano.

Desarrollar programas de reciclaje, reforestación en pro de la conservación de las
fuentes de agua.

Promover el uso de abonos y fertilizantes orgánicos en las actividades agrícolas de la
zona.
56
V CAPÍTULO
Conclusiones
57
5 Conclusiones
La realización de este trabajo permite concluir lo siguiente:

La quebrada El Sitio, según la guía para evaluación de calidad del agua a partir de
índice biótico del Manual Leaf Pack Network, se encuentra en condiciones que van
desde niveles medianamente contaminados hasta muy contaminados.

El alto porcentaje de fosfatos y la elevada conductividad eléctrica en el aguade la
quebrada evaluada evidencian que posiblemente acciones como el vertido de
aguas jabonosas, ricas en estos compuestos, se están presentando por parte de
las poblaciones aledañas.

El alto porcentaje de nitratos presentes en el agua de la quebrada en estudio,
demuestran que posiblemente las actividades agrícolas que se desarrollan
circundantes a esta, están ocasionando el vertido de desechos químicos y
orgánicos, de abonos y plaguicidas a las aguas, por efecto de la escorrentía.

La basura que se encuentra en el cauce como plásticos, cartones y desechos de
construcción, provoca que la quebrada sea un hábitat apropiado para el desarrollo
de macroinvertebrados tolerantes a aguas contaminadas. Además esto genera la
presencia nula de peces y otros animales acuáticos en la quebrada El Sitio.
5.1 Recomendaciones
Se recomienda, el desarrollo de campañas de limpieza, así como el impulso a los
programas de conservación de agua potable, reciclaje, reforestación y siembra de árboles en
las comunidades pertenecientes a la microcuenca.
La continuidad a proyectos de este tipo en la microcuenca El Sitio, permitirá el avance
en el conocimiento sobre las condiciones que presenta la quebrada. Ante los resultados
58
obtenidos, se aconseja el estimulo a pequeñas y medianas empresas de la zona para que
apoyen esfuerzos de este tipo y así, con el debido proceso, minimizar el impacto que está
quebrada recibe por parte de la población.
El desarrollo de campañas de información sobre el uso adecuado de los recursos
hídricos y, algunas formas en que se puede disminuir la contaminación del agua en fuentes
naturales, es una buena opción para integrar a la población en proyectos de conservación del
medio ambiente.
59
Bibliografía
.
60
Bibliografía
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01
de
Julio
de
2013,
de
http://www.famu.org/mayfly/pubs/pub_a/pubalbaj1996p203.pdf
62
Anexos
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84

Fotografías
o Recolección y selección de las hojas.
o Colocación de los paquetes de hojas en la quebrada.
85
o Identificación de las especies de macro-invertebrados.
86
Feria de Ciencia y Tecnología 2013
Liceo de Tarrazú
Titulo del Proyecto:
Los macroinvertebrados y su relación con la calidad del agua
en la micro cuenca El Sitio.
Bitácora
Integrantes
Arturo Blanco Naranjo
Rosa Angélica Mora Garro
87
Carlos Mora Garro
Tutor
Daniel Agüero Piedra
Fecha:
20 Julio 2012
Lugar:
Liceo Tarrazú
Hora:
11:25 am
Descripcion de actividades realizadas:
El grupo se reúne en durante el receso de almuerzo en el colegio para
definir el tema de investigación. Para llegar a la deducción se escucharon y
acogieron opiniones de profesores y otros compañeros de estudio. El tema
seleccionado se relaciona con los macroinvertebrados de la zona.
Posteriormente se formulan las siguientes interrogantes para dar inicio
a la investigación:
¿Qué son los macroinvertebrados?
¿Es posible encontrar macroinvertebrados en la micro cuenca a la que
pertenecemos?
¿Son los macroinvertebrados indicadores de las condiciones de
contaminación en la quebrada El Sitio?
88
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
25 Julio 2012
Lugar:
Casa de Habitación
Hora:
2:30 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se dispone a buscar ayuda por parte de profesores para la sentar las
bases de la investigación. Se determina pedir al Prof. Daniel Agüero su
colaboración como tutor para el proyecto. Además,
se habla con el Prof.
Gabriel Morales y se le solicita el acceso al laboratorio de cómputo del
colegio para realizar ahí los avances escritos del proyecto. Al Prof. Álvaro
Bonilla se le pide tutoría para plantear nuevos enfoques al tema de
investigación. El Prof. Daniel Agüero acepta guiar el proyecto de acuerdo
con sus conocimientos sobre la micro cuenca El Sitio. Nuestros padres
deciden colaborar en lo posible con la futura investigación.
89
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
Lugar:
Hora:
31 Julio 2012
Laboratorio Computo Liceo de Tarrazú
01:20 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se inicia con la investigación en Internet acerca de aspectos
relacionados con los macroinvertebrados, tales como su estilo de vida, su
ciclo de desarrollo, las familias que conforman y los medios necesarios
para su sobrevivencia. En esta ocasión solamente se hace lectura de la
información encontrada, para reforzar los conocimientos que se tienen
sobre el tema. Se analiza dicha información y se consultan las dudas a los
profesores colaboradores.
90
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
04 Agosto 2012
Lugar:
Casa de Habitación
Hora:
03:00 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se investiga en Internet sobre técnicas para la investigación de
macroinvertebrados. Se muestra interés por ejecutar la técnica Leaf Pack
Network. Se localiza en la página Stroud Water Research
Center un
manual para la aplicación de dicha técnica en ríos y quebradas de
cualquier tipo. Nos parece una opción sencilla y lo suficientemente
adecuada para determinar la calidad del agua en la micro cuenca El Sitio,
de acuerdo con los macro-invertebrados que se localicen en la misma.
91
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
Lugar:
Hora:
07 Agosto 2012
Micro Cuenca El Sitio, Quebrada El Sitio
03:30 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se realizó una visita en compañía de los profesores Álvaro Bonilla,
Gabriel Morales y Daniel Agüero a los alrededores de la quebrada El Sitio.
Parte del curso de la quebrada se sitúa junto al Liceo de Tarrazú. Se
observó el tipo de vegetación en la zona, las características de la
quebrada, sus dimensiones, apariencia visual, olor y existencia de
especies animales en la misma. Además se dedicó importancia durante el
recorrido a la identificación de las actividades humanas desarrolladas en la
micro cuenca. Se observó la presencia de campos agrícolas y
urbanizaciones cercanas a la quebrada.
92
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
Lugar:
Hora:
30 Agosto 2012
Micro Cuenca El Sitio, Quebrada El Sitio
03:30 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se hace una visita a la quebrada con el fin de colocar los paquetes
de hojas de control en tres lugares distintos. Cada lugar es señalizado con
una bandera. Se asiste en compañía de los Profesores Gabriel Morales y
Álvaro Bonilla.
93
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
Lugar:
20 Setiembre 2012
Micro Cuenca El Sitio, Quebrada El Sitio
03:30 pm
Hora:
Descripcion de actividades realizadas:
Se visita la quebrada El Sitio para realizar la recolección de los
paquetes de hojas de control, en compañía de los profesores Gabriel
Morales, Álvaro Bonilla y Daniel Agüero. Se da la identificación de las
especies de macro-invertebrados hallados en los paquetes de control,
obteniendo
de
esta
forma
los
resultados
de
la
investigación.
Posteriormente se generan las conclusiones a las que se llegó con la
realización del proyecto.
94
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
20 Junio 2013
Lugar:
Liceo de Tarrazú
Hora:
12:00 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Nos reunimos los compañeros Arturo, Carlos y Rosa junto con el
profesor Daniel Agüero para evaluar la posibilidad de retomar y ampliar el
proyecto de investigación iniciado en el año 2012. Se decide optar por un
espacio en la feria científica institucional 2013.
95
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
21 Junio 2013
Lugar:
Liceo de Tarrazú
Hora:
03:30 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se plantean la hipótesis, los objetivos y la metodología a seguir en
la investigación.
Se preparan los instrumentos para aplicar la técnica Leaf Pack
Network. Esto incluye la recolección y selección de las hojas, la
preparación de las bolsas de malla, la preparación de los paquetes de
control y de las etiquetas que portarán la información de cada uno de los
paquetes a utilizar.
96
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
Lugar:
Hora:
24 Junio 2013
Micro Cuenca El Sitio, Quebrada El Sitio
03: 00 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se visita la quebrada El Sitio, transepto El Colegio, para realizar
mediciones de pH, temperatura, conductividad eléctrica y oxigeno disuelto
en el agua. Asisten Rosa, Carlos, Arturo y el profesor Daniel Agüero.
97
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
Lugar:
25 Junio 2013
Micro Cuenca El Sitio, Quebrada El Sitio
02: 40 pm
Hora:
Descripcion de actividades realizadas:
Se procede a la colocación de los paquetes de control en el cauce
de la quebrada El Sitio. Asisten los estudiantes Rosa Mora, Carlos Mora y
Arturo Blanco junto con el profesor Daniel Agúero.
úer
98
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
26 Junio 2013
Lugar:
Casa de Habitación
Hora:
03:45 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se ingresa a Internet para buscar información que sea de utilidad en
el marco teórico del proyecto. Se ingresa al sitio web:
» Leaf Pack Network.
99
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
27 Junio 2013
Lugar:
Casa de Habitación
Hora:
01:45 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se ingresa a Internet para buscar información que sea de utilidad en
el marco teórico del proyecto. Se ingresa a los sitios web:
» Investigación Hidrológica 2011.
» Los macroinvertebrados como indicadores de la calidad de
las aguas.
100
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
01 Julio 2013
Lugar:
Casa de Habitación
Hora:
04:30 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se ingresa a Internet para buscar información que sea de utilidad en
el marco teórico del proyecto. Se ingresa al sitio web:
» Macroinvertebrados.
» Guías Costa Rica.
» Macroinvertebrados acuáticos y calidad de las aguas de los
ríos.
101
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
04 Julio 2013
Lugar:
Casa de Habitación
Hora:
02:30 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se ingresa a Internet para buscar información que sea de utilidad en
el marco teórico del proyecto. Se ingresa al sitio web:
» Biblioteca Virtual en Saúde.
» Exhibition catalogue, «Water, rivers and peoples»
» Nueva guía para la investigación científica.
102
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
07 Julio 2013
Lugar:
Casa de Habitación
Hora:
08:30 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se ingresa a Internet para buscar información que sea de utilidad en
el marco teórico del proyecto. Se ingresa al sitio web:
» Water Treatment Solutions.
» Water Treatment Solutions-Conductividad del agua.
» Los Macroinvertebrados acuáticos.
103
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
11 Julio 2013
Lugar:
Casa de Habitación
Hora:
05:30 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se ingresa a Internet para buscar información que sea de utilidad en el
marco teórico del proyecto. Se ingresa al sitio web:
» El uso de los macroinvertebrados bentónicos como
indicadores de la condición ecológica de los cuerpos de agua
corriente.
» Los macroinvertebrados y su valor como indicadoras de la
calidad del agua.
» Nitratos en el agua.
.
104
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
13 Julio 2013
Lugar:
Casa de Habitación
Hora:
05:30 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se ajustan algunos detalles de la metodología de la investigación.
Participa el grupo completo. Se establece la justificación de la metodología,
se definen los eventos de estudio, las fuentes de información, la población,
la muestra y las variables a considerar de la investigación.
.
Responsables:
105



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
Lugar:
Hora:
15 Julio 2013
Micro Cuenca El Sitio, Quebrada El SItio
03:30 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se visitan la quebrada El Sitio, transepto El Colegio, para realizar
mediciones de pH, fosfatos, nitratos, temperatura, conductividad eléctrica y
oxigeno disuelto en el agua. Asisten Rosa, Carlos, Arturo, los profesores
Daniel Agüero, Álvaro Bonilla y Gabriel Morales.
106
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
Lugar:
19 Julio 2013
Micro Cuenca El Sitio, Quebrada El SItio
01:30 pm
Hora:
Descripcion de actividades realizadas:
Se visitan los sectores en donde habían sido colocados los
paquetes de hojas de control. Se recolectan con el debido proceso. Se
trasladan al colegio y se procede a hacer la recuperación y conteo de los
macroinvertebrados. Una de las cuatro bolsas colocadas no pudo ser
recuperada.
Se
macroinvertebrados.
.
encuentran
cuatro
especies
distintas
de
107
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
Lugar:
Hora:
21 Julio 2013
Casa de Habitación
03:30 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se realiza la tabulación de los datos y el análisis de los resultados
obtenidos en la investigación. Se desarrollan las conclusiones y las
recomendaciones del proyecto. Se ajustan los últimos detalles para la
Feria Científica Institucional.
108
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
Lugar:
Hora:
8 Agosto 2013
Casa de Habitación
06:30 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se ajustan detalles de exposición, se prepara el material requerido
(cartel) para la Feria Científica Circuital.
109
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
Lugar:
Hora:
27 Agosto 2013
Casa de Habitación
03:30 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se ajustan detalles de exposición para la Feria Científica Regional.
110
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro
Fecha:
06 Octubre 2013
Lugar:
Casa de Habitación
Hora:
05:30 pm
Descripcion de actividades realizadas:
Se ajustan detalles del informe escrito y bitácora para la futura
participación en la Feria de Ciencia y Tecnología 2013, nivel nacional.
111
Responsables:



Rosa Mora Garro
Arturo Blanco Naranjo
Carlos Mora Garro