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Biomonitoreo acuático

Bodo Creek Un experto en evaluación de impacto ambiental y biomonitoreo regresa de una expedición de muestreo en Bodo Creek, un sitio impactado por un derrame de petróleo.
Bodo Creek, Nigeria. Un científico que se dedica a la evaluación del impacto ambiental y al biomonitoreo regresa de una expedición de muestreo en el lugar donde se produjo un derrame de petróleo en Bodo Creek, en el delta del río Níger.

El biomonitoreo acuático es la ciencia que permite inferir el estado ecológico de ríos , lagos , arroyos y humedales mediante el examen de los organismos (peces, invertebrados, insectos, plantas y algas) que viven allí. Si bien el biomonitoreo acuático es la forma más común de biomonitoreo, cualquier ecosistema puede estudiarse de esta manera.

Objetivo

Construcción de la presa Shasta, California, EE.UU. La construcción y el desarrollo humano pueden afectar muchos aspectos de los ecosistemas acuáticos.
Champaña, Francia. La agricultura y la ganadería pueden afectar considerablemente a las fuentes de agua cercanas, tanto dulces como marinas.

El biomonitoreo acuático es una herramienta importante para evaluar las formas de vida acuática y sus hábitats. Puede revelar la salud y el estado general del ecosistema, detectar tendencias ambientales y los impactos de diferentes factores estresantes, y puede usarse para evaluar el efecto que tienen varias actividades humanas en la salud general de los entornos acuáticos. [1] [2] La contaminación del agua y las tensiones generales a la vida acuática tienen un gran impacto en el medio ambiente. Las principales fuentes de contaminación de los océanos, ríos y lagos son eventos o actividades causados ​​por el hombre, como aguas residuales , derrames de petróleo , escorrentías superficiales , basura , minería oceánica y desechos nucleares .

El seguimiento de la vida acuática también puede ser beneficioso para controlar y comprender los ecosistemas terrestres adyacentes. Los cambios rápidos en el medio ambiente, como la contaminación, pueden alterar los ecosistemas y las comunidades, y poner en peligro a las especies que viven en el agua o cerca de ella. Muchas especies acuáticas sirven como fuentes de alimento para las especies terrestres, que, por lo tanto, se ven afectadas por el tamaño y la salud de las poblaciones acuáticas.

Organismos indicadores

Escocia, Reino Unido. Las larvas de tricópteros son un organismo indicador común para determinar la salud de un cuerpo de agua dulce.
Un renacuajo de rana de bosque bien desarrollado. Los anfibios en todas las etapas de la vida son organismos indicadores importantes.

Los invertebrados acuáticos, más popularmente las larvas de la especie Tricópteros , son sensibles al cambio climático, a los bajos niveles de contaminación y al cambio de temperatura. [3] [4] Como resultado, tienen la historia más larga de uso en programas de biomonitoreo. [5] Además, las especies macroscópicas: ranas, peces y algunas especies de plantas, así como muchas formas de vida microscópica, como bacterias y protozoos, se utilizan como organismos indicadores en una variedad de aplicaciones, entre ellas la escorrentía de aguas pluviales. [6]

Muchas especies de macroalgas (incluidas las cianobacterias , aunque técnicamente no son algas verdaderas [7] ) también se utilizan en la biomonitorización de entornos acuáticos y marinos, ya que su corta vida las hace muy reactivas a los cambios. [8] [9]

Métodos comunes

Una evaluación de biomonitoreo requiere un conjunto de datos de referencia que, idealmente, define el ambiente en su estado natural o predeterminado. [10] Esto luego se utiliza para comparar con cualquier medición posterior, a fin de evaluar posibles alteraciones o tendencias.

En algunos casos, estos conjuntos de datos se utilizan para crear herramientas estandarizadas para evaluar la calidad del agua a través de datos de biomonitoreo, como el Índice de Contaminación Específica (SPI) y el Índice de Diatomeas Sudafricano (SADI). [11]

Métodos empleados en el biomonitoreo acuático

Herramientas comunes de evaluación ecológica y biológica

Variables consideradas

Calidad del agua

La calidad del agua se clasifica tanto por su apariencia (por ejemplo, clara, turbia, llena de algas) como por su composición química. [16] Determinar los niveles específicos de enzimas , bacterias, metales y minerales que se encuentran en el agua es extremadamente importante. Algunos contaminantes, como los metales y ciertos desechos orgánicos, pueden ser letales para criaturas individuales y, por lo tanto, podrían conducir en última instancia a la extinción de ciertas especies. [12] Esto podría afectar tanto a los ecosistemas acuáticos como a los terrestres y causar alteraciones en otros biomas y ecosistemas.

Temperatura del agua

La temperatura del cuerpo de agua es una de las variables más omnipresentes recogidas en el biomonitoreo acuático. Las temperaturas en la superficie del agua, a través de la columna de agua y en los niveles más bajos del cuerpo de agua ( zona bentónica ) pueden proporcionar información sobre diferentes aspectos de un ecosistema acuático. La temperatura del agua se ve afectada directamente por el cambio climático y puede tener efectos negativos en muchas especies acuáticas, como el salmón. [17] [18] El desove del salmón depende de la temperatura: hay un umbral de acumulación de calor que debe alcanzarse antes de que pueda ocurrir la eclosión. Después de la eclosión, el salmón vive en agua dentro de un rango crítico de temperatura, y la exposición a temperaturas fuera de este puede ser letal. [19] Esta sensibilidad los convierte en indicadores útiles de los cambios en la temperatura del agua, de ahí su uso en estudios sobre el cambio climático. De manera similar, se ha demostrado que las poblaciones de Daphnia se ven afectadas negativamente por el cambio climático, ya que las primaveras más tempranas han provocado que los períodos de eclosión se desacoplen de la ventana máxima de disponibilidad de alimentos. [20]

Composición de la comunidad

Los conjuntos de comunidades de especies y los cambios que se producen en ellas pueden ayudar a los investigadores a inferir cambios en la salud de un ecosistema. En los típicos arroyos templados no contaminados de Europa y América del Norte , predominan ciertos taxones de insectos. Las efímeras ( Ephemeroptera ), los tricópteros ( Trichoptera ) y las moscas de piedra ( Plecoptera ) son los insectos más comunes en estos arroyos no perturbados. Por el contrario, en los ríos perturbados por la urbanización , la agricultura , la silvicultura y otras perturbaciones, predominan las moscas ( Dípteros ) y, especialmente, los mosquitos (familia Chironomidae ).

Geología local

Las aguas superficiales pueden verse afectadas por la geología local, ya que los minerales lixiviados de las rocas subterráneas pueden ingresar a los cuerpos de agua superficiales e influir en la química del agua. Ejemplos de esto son el río Werii (Tigray, Etiopía), donde se han relacionado concentraciones elevadas de metales pesados ​​con la pizarra subyacente, y los pozos de agua potable en comunidades indígenas cerca de Anchorage, Alaska, donde se han relacionado altas concentraciones de arsénico con la formación rocosa subyacente del complejo McHugh. [21]

Limitaciones

Véase también

Referencias

  1. ^ Vandewalle1 de Belo2 Berg3, M.1 F.2 MP3 (septiembre de 2010). "Características funcionales como indicadores de la respuesta de la biodiversidad a los cambios en el uso de la tierra en ecosistemas y organismos" (PDF) . Biodivers Conserv . 19 (10): 2921–2947. doi :10.1007/s10531-010-9798-9. S2CID  9567019.{{cite journal}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  2. ^ "¿Por qué el monitoreo biológico?". Monitoreo y evaluación . Augusta, ME: Departamento de Protección Ambiental de Maine . Consultado el 27 de marzo de 2020 .
  3. ^ Justin E. Lawrence; Kevin B. Lunde; Raphael D. Mazor; Leah A. Bêche; Eric P. McElravy; Vincent H. Resh. "Respuestas de los macroinvertebrados a largo plazo al cambio climático: implicaciones para la evaluación biológica en corrientes de clima mediterráneo". Revista de la Sociedad Bentológica de América del Norte .
  4. ^ "Vulnerabilidad de la biota fluvial al cambio climático en climas mediterráneos: una síntesis de respuestas ecológicas y desafíos de conservación". Hydrobiologia . doi :10.1007/s10750-012-1244-4. hdl : 2445/48186 . S2CID  17658477.
  5. ^ Barbour1 Gerritsen2 Snyder3 Stribling4, MT1 J.2 B.D3 J.B4 (1999). "Protocolos de bioevaluación rápida para su uso en arroyos y ríos vadeables: perifiton, macroinvertebrados bentónicos y peces". Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA); Oficina del Agua .{{cite journal}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  6. ^ Jeng1 England2 Bradford3, Hueiwang C.1 Andrew J.2 Henry B.3 (2005). "Organismos indicadores asociados con partículas suspendidas en aguas pluviales y sedimentos estuarinos". Revista de Ciencias Ambientales y Salud . 40 (4): 779–791. Bibcode :2005JESHA..40..779J. doi :10.1081/ESE-200048264. PMID  15792299. S2CID  217506461.{{cite journal}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  7. ^ Stanier, RY; Kunisawa, R; Mandel, M; Cohen-Bazire, G (junio de 1971). "Purificación y propiedades de las algas verdeazuladas unicelulares (orden Chroococcales)". Bacteriological Reviews . 35 (2): 171–205. doi :10.1128/br.35.2.171-205.1971. ISSN  0005-3678. PMC 378380 . PMID  4998365. 
  8. ^ "¿Por qué el monitoreo biológico? Monitoreo y evaluación, Oficina de Calidad de Tierras y Aguas, Departamento de Protección Ambiental de Maine". www.maine.gov . Consultado el 24 de febrero de 2023 .
  9. ^ Phillips, David JH (diciembre de 1979). "El uso de organismos indicadores biológicos para monitorear la contaminación por metales traza en ambientes marinos y estuarinos: una revisión". Contaminación ambiental . 20 (4): 281–317. doi :10.1016/0013-9327(77)90047-7.
  10. ^ Burrows, Justin M.; Clawson, Chelsea M. (septiembre de 2020). Biomonitoreo acuático de referencia para los prospectos Anarraaq y Aktigiruq cerca de la mina Red Dog, 2019 (PDF) (Informe). Fairbanks, AK: Departamento de Pesca y Caza de Alaska. Informe técnico n.º 20-06.
  11. ^ Harding, WR (2011). Índice de diatomeas de Sudáfrica (SADI): un índice preliminar para indicar la calidad del agua en ríos y arroyos en el sur de África: informe a la Comisión de Investigación del Agua. JC Taylor, Sudáfrica. Comisión de Investigación del Agua. [Gezina]: Comisión de Investigación del Agua. ISBN 978-1-4312-0172-3.OCLC 802315993  .
  12. ^ ab Bartram, Jamie; Ballance, Richard, eds. (1996). Monitoreo de la calidad del agua: una guía práctica para el diseño e implementación de estudios de calidad del agua dulce y programas de monitoreo . CRC Press. ISBN 978-0419217305.
  13. ^ Karr, James R. (1981). "Evaluación de la integridad biótica utilizando comunidades de peces". Pesca . 6 (6). Sociedad Americana de Pesca: 21–27. doi :10.1577/1548-8446(1981)006<0021:AOBIUF>2.0.CO;2.
  14. ^ Burger, Joanna; Snodgrass, Joel (junio de 2001). "Niveles de metales en ranas leopardo del sur del sitio del río Savannah: efectos de la ubicación y del compartimento corporal". Environmental Research . 86 (2). Elsevier: 157–166. Bibcode :2001ER.....86..157B. doi :10.1006/enrs.2001.4245. PMID  11437462.
  15. ^ "Ojo MolluScan". Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux .
  16. ^ "Biomitorización". Monitoreo y evaluación de la calidad del agua . Troy, NY: Departamento de Conservación Ambiental del Estado de Nueva York . Consultado el 16 de marzo de 2021 .
  17. ^ Van Vliet, Michelle TH; Wietse, HP Franssen; Añosley, John R.; Luis, Fulco; Haddeland, Ingjerd; Letenmaier, Dennis P.; Kabat, Pavel (abril de 2013). "Descarga global de ríos y temperatura del agua bajo el cambio climático". Cambio Climático Global . 23 (2). Elsevier: 450–464. doi :10.1016/j.gloenvcha.2012.11.002.
  18. ^ Jonsson, B.; Jonsson, N. (enero de 2010). "Una revisión de los efectos probables del cambio climático en el salmón anádromo del Atlántico Salmo salar y la trucha marrón Salmo trutta, con especial referencia a la temperatura y el flujo del agua". Journal of Fish Biology . 75 (10). The Fisheries Society of the British Isles: 2381–2447. doi :10.1111/j.1095-8649.2009.02380.x. PMID  20738500.
  19. ^ Jonsson, B.; Jonsson, N. (diciembre de 2009). "Una revisión de los efectos probables del cambio climático en el salmón anádromo del Atlántico Salmo salar y la trucha marrón Salmo trutta, con especial referencia a la temperatura y el flujo del agua". Journal of Fish Biology . 75 (10): 2381–2447. doi :10.1111/j.1095-8649.2009.02380.x. PMID  20738500.
  20. ^ Winder, Monika; Schindler, Daniel E. (agosto de 2004). "El cambio climático desacopla las interacciones tróficas en un ecosistema acuático". Ecología . 85 (8): 2100–2106. doi :10.1890/04-0151. ISSN  0012-9658.
  21. ^ Haftu, Zelealem; Estifanos, Samuel (12 de mayo de 2020). "Investigación de las características fisicoquímicas y la concentración de metales pesados ​​que implican el efecto de la geología local en la calidad de las aguas superficiales de la cuenca de Werii, Tigray, Etiopía". EQA - Revista internacional de calidad ambiental . 40 : 11–18. doi :10.6092/issn.2281-4485/10602. ISSN  2281-4485.
  22. ^ Métodos de laboratorio CABIN: procesamiento, taxonomía y control de calidad de muestras de macroinvertebrados bentónicos. Canadá. Environment and Climate Change Canada. Gatineau, QC. 2020. ISBN 978-0-660-37046-0.OCLC 1231735778  .{{cite book}}: CS1 maint: falta la ubicación del editor ( enlace ) CS1 maint: otros ( enlace )
  23. ^ Landres, Peter B.; Verner, Jared; Thomas, Jack Ward (diciembre de 1988). "Usos ecológicos de especies indicadoras de vertebrados: una crítica". Biología de la conservación . 2 (4): 316–328. doi :10.1111/j.1523-1739.1988.tb00195.x. ISSN  0888-8892.
  24. ^ Kerby, Jacob L.; Richards-Hrdlicka, Kathryn L.; Storfer, Andrew; Skelly, David K. (enero de 2010). "Un examen de la sensibilidad de los anfibios a los contaminantes ambientales: ¿son los anfibios unos malos canarios?". Ecology Letters . 13 (1): 60–67. doi :10.1111/j.1461-0248.2009.01399.x. PMID  19845728.

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