El Índice de Comunidad de Macroinvertebrados (MCI) es un índice utilizado en Nueva Zelanda para medir la calidad del agua de los arroyos de agua dulce. [1] La presencia o ausencia de macroinvertebrados como insectos, gusanos y caracoles en un río o arroyo puede dar un indicador biológico sobre la salud de esa vía fluvial. [2] El MCI asigna un número a cada especie de macroinvertebrado en función de la sensibilidad de esa especie a la contaminación . El índice luego calcula una puntuación media. [1] Una puntuación más alta en el MCI generalmente indica un arroyo más saludable. [2]
El Índice de Comunidad de Macroinvertebrados (MCI) se basa en una asignación de puntajes a los macroinvertebrados de agua dulce en función de su tolerancia a la contaminación. Los macroinvertebrados de agua dulce que se encuentran en condiciones prístinas obtendrían puntajes más altos que los que se encuentran en áreas contaminadas. [3] Los valores del MCI se pueden calcular utilizando datos de presencia-ausencia de macroinvertebrados utilizando esta ecuación: [3]
MCI = [(puntaje del sitio)/(# de taxones puntuados)]*20
Las evaluaciones anteriores de la calidad del agua se han basado tanto en análisis químicos como de hábitat, sin embargo, se ha demostrado que estos métodos son insuficientes debido a la contaminación de fuentes no puntuales. [4] Las especies que viven en un entorno acuático pueden ser el mejor indicador natural de la calidad ambiental y revelar los efectos de cualquier alteración o contaminación del hábitat, [4] y han demostrado responder a una amplia gama de factores estresantes como la sedimentación , la urbanización , las prácticas agrícolas y los efectos de la cosecha forestal. [5] Cualquier cambio que pueda ocurrir en las comunidades de macroinvertebrados que conduzca a una reducción de la diversidad aumenta el predominio de los invertebrados tolerantes a la contaminación, como los oligoquetos y los quironómidos . [6] Por lo tanto, la falta de diversidad de especies y las puntuaciones bajas del índice biótico de los macroinvertebrados habitantes pueden ser un indicador de mala calidad del agua. [7] El riesgo de degradación de la calidad del agua es mayor en áreas de baja elevación, donde la agricultura de alta intensidad y el desarrollo urbano son los usos dominantes de la tierra. [8]
Las comunidades de macroinvertebrados son los indicadores preferidos de la salud de los ecosistemas acuáticos porque son muy fáciles de recolectar e identificar y tienen una vida útil corta, por lo que responden muy rápidamente a los cambios en su entorno. [5] Los métodos MCI de utilizar comunidades de macroinvertebrados para evaluar la salud general de un entorno acuático siguen siendo el método más confiable, aplicable y ampliamente aclamado en todo el mundo. [9]
Variaciones del MCI
Además del índice MCI definido anteriormente, existen otras dos variantes del MCI: el QMCI (índice cuantitativo de la comunidad de macroinvertebrados) y el SQMCI (índice semicuantitativo de la comunidad de macroinvertebrados). Tanto el MCI como el QMCI se utilizan ampliamente en países como Nueva Zelanda. La combinación de un uso generalizado y un buen rendimiento del MCI y el QMCI en la detección de la calidad del agua en los ecosistemas acuáticos ha despertado el interés por seguir perfeccionando los métodos en Nueva Zelanda. [10] El QMCI, al igual que el MCI, se diseñó inicialmente para evaluar el enriquecimiento orgánico en los ecosistemas acuáticos. El tercer índice, el SQMCI, se creó para reducir los esfuerzos de muestreo y procesamiento necesarios para el QMCI. [11] El SQMCI responderá de forma similar al QMCI en cuanto al predominio de la comunidad, sin embargo, requerirá menos muestras para lograr la misma precisión. El SQMCI proporciona una evaluación comparativa con el QMCI con menos del 40% del esfuerzo , en circunstancias en que no se requieren densidades de macroinvertebrados. Esto disminuye los costos y también mejora la solidez lógica de los proyectos de biomonitoreo. [10] Tanto el QMCI como el SQMCI son similares al MCI en la forma en que se califican en una escala de 1 (extremadamente tolerante) a 10 (altamente intolerante). Sin embargo, difieren en la forma en que el MCI se calcula utilizando datos de presencia-ausencia, mientras que el QMCI utiliza datos cuantitativos o porcentuales. [11] Tener una versión cualitativa, cuantitativa y semicuantitativa del mismo índice ha planteado algunas preguntas sobre si esto es algo bueno o no. Los tres índices tienen el mismo propósito, que es medir la calidad de un ecosistema acuático, sin embargo, no hay recomendaciones claras sobre cuándo es más apropiado utilizar cada uno. En un estudio realizado en 88 ríos, Scarsbrook et al. (2000) concluyeron que el MCI es más útil que el QMCI para reconocer cambios en la calidad del agua de los arroyos a lo largo del tiempo. Tener tres formas de un índice similar puede dar lugar a distintas conclusiones y también abre la vía para la utilización específica de cualquiera de los archivos para dar sesgo a una posición específica o a la posición adoptada por un especialista. [11] En agosto de 2019, el Ministerio de Medio Ambiente publicó un borrador de Declaración de Política Nacional para la Gestión del Agua Dulce y un informe del Grupo Asesor Científico y Técnico que recomendaba incluir tres medidas diferentes, MCI, QMCI y Puntuación Promedio por Métrica (ASPM). [12]
Los valores QMCI se pueden calcular utilizando:
QMCI = Σ_(i=1)^(i=s)▒(n_i*a_i)/N
Los valores de SQMCI se pueden calcular de manera similar a QMCI, excepto que las abundancias codificadas se sustituyen por los recuentos reales. Ejemplo:
ICMSQ = Σ_(i=1)^(i=s)▒(n_i*a_i)/N
Factores que influyen en el MCI Hay varios factores que pueden afectar la adquisición de datos del MCI al evaluar la calidad del agua de un ecosistema acuático. Los canales de fondo duro y de fondo blando a menudo pueden arrojar resultados diferentes y muchos investigadores utilizarán dos versiones diferentes del MCI. Por ejemplo, en un estudio de Stark y Mallard (2007) discuten que los canales de fondo duro y blando tienen versiones separadas del MCI y que las dos versiones no se pueden combinar en un conjunto de datos debido a las diferencias en los taxones y los valores de tolerancia. [8]
La variabilidad espacial también es de interés en términos de su efecto sobre los datos adquiridos a través del MCI. Los sitios que se encuentran aguas abajo a menudo tienden a producir un valor de MCI más bajo. También puede haber influencias de confusión entre rápidos, corrientes o pozas con un solo tramo fluvial. [13]
La profundidad y la velocidad también se han planteado como una preocupación con respecto a los resultados, sin embargo, Stark (1993) investigó las influencias del método de muestreo, la profundidad del agua, la velocidad de la corriente y el sustrato en los resultados y encontró que tanto el MCI como el QMCI son independientes de la profundidad, la velocidad y el sustrato de las muestras de macroinvertebrados recolectadas de rápidos pedregosos. [10] Este hallazgo es una ventaja para la evaluación de la contaminación del agua.
Se han realizado varios estudios sobre la variabilidad estacional, que se considera el principal factor influyente en la evaluación de la calidad del agua. Se ha llegado a la conclusión de que todos los modelos deben probar los datos recopilados durante la temporada como datos de referencia que se utilizan. [13]
Se han explicado otros factores, como la temperatura del agua, el ciclo vital de los invertebrados y los niveles de oxígeno disuelto, como causas de la variabilidad estacional. Las estaciones más cálidas tienen índices bióticos que indican una peor salud de los arroyos. [13] Las estaciones más cálidas, como el verano, habrían aumentado las temperaturas, lo que habría aumentado la temperatura del agua y habría disminuido la cantidad de oxígeno disuelto en el agua, lo que haría que el entorno fuera menos ideal para los macroinvertebrados acuáticos. A su vez, esto afecta la densidad de la población de macroinvertebrados y cambia los resultados de los índices.