Aproximación a un índice de integridad biótica del ficoperifiton en el Complejo Cenagoso de Zapatosa de Colombia

Autores/as

  • Mayra Camila Guerrero-Lizarazo Universidad Nacional de Colombia
  • Gabriel Pinilla-Agudelo Universidad Nacional de Colombia

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.acbi/v47n122a04

Palabras clave:

morfología algal, morfometría algal, perifiton, rasgos funcionales, salud ecosistémica

Resumen

Las microalgas son organismos productores utilizados como bioindicadores desde el siglo XIX. Se caracterizan por su rápida reproducción, sus ciclos de vida cortos y la facilidad de su colecta, y aunque su identificación es complicada, se han evaluado otros atributos como sus medidas morfológicas y sus rasgos funcionales, los cuales permiten hacer una rápida y eficiente valoración de estos organismos, subsanando algunos inconvenientes taxonómicos. En este trabajo se desarrolló una herramienta de evaluación de la salud ecosistémica del Complejo Cenagoso de Zapatosa (CCZ), basada en la composición y en las características biológicas y ecológicas de la comunidad de algas perifíticas, para determinar su integridad biótica y valorar el estado ecológico de este conjunto de ciénagas. Para ello, se analizó la composición de dichas algas en el CCZ, se evaluaron algunos aspectos de su morfología funcional y se seleccionaron las variables funcionales más apropiadas para la elaboración de un índice de integridad biótica (IIB) de esta comunidad. Los análisis matemáticos y estadísticos mostraron que los atributos seleccionados (dimensión lineal máxima, biovolumen, área superficial, exoesqueleto de sílice, mucílago, colonias, aerotopos y flagelos) fueron razonablemente apropiados para el desarrollo del IIB y que se correlacionaron con algunas variables ambientales. Con los resultados del IIB se discriminaron las condiciones ecológicas de las distintas zonas del CCZ. Sin embargo, el índice propuesto es una primera aproximación, que deberá desarrollarse en el futuro para lograr una herramienta de gestión y predicción eficaz, teniendo en cuenta los cambios estacionales en la hidrología del CCZ.

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Biografía del autor/a

Mayra Camila Guerrero-Lizarazo, Universidad Nacional de Colombia

Department of Biology, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia.

Gabriel Pinilla-Agudelo, Universidad Nacional de Colombia

Department of Biology, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia.

Citas

American Water Works Association [AWWA]. (2010). Algae: source to treatment. American Water Works Association.

Barbour, M. T., Gerritsen, J., Snyder, B. D. & Stribling, J. B. (1999). Rapid bioassessment protocols for use in streams and wadeable rivers: periphyton, benthic macroinvertebrates and fish (2nd ed.). U.S. Environmental Protection Agency, Office of Water.

Beck, M. W. & Hatch, L. K. (2009). A review of research on the development of lake indices of biotic integrity. Environmental Reviews, 17, 21–44. https://doi.org/10.1139/A09-001

Bellinger, E. G. & Sigee, D. C. (2015). Freshwater Algae. Identification, enumeration and use as bioindicators (2nd ed.). John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/9781118917152

Bicudo, E. de M. & Menezes, M. (2006). Gêneros de algas de águas continentais do Brasil (chave para identificação e descrições) (2nd ed.). RiMa.

Biggs, B. J. F., Stevenson, R. J. & Lowe, R. L. (1998). A habitat matrix conceptual model for stream periphyton. Archiv Fur Hydrobiologie, 143(1), 21–56. https://doi.org/10.1127/archiv-hydrobiol/143/1998/21

Bolívar-García, W., Giraldo, A. & González-Colorado, A. M. (2017). La integridad biológica como herramienta de valoración cuantitativa del estado de conservación del bosque seco en Colombia. Biota Colombiana, 18(1), 352-370. https://doi.org/10.21068/c2017.v18n01a21

Dunck, B., Rodrigues, L. & Bicudo, D. C. (2015). Functional diversity and functional traits of periphytic algae during a short-term successional process in a Neotropical floodplain lake. Brazilian Journal of Biology, 75(3), 587-597. http://dx.doi.org/10.1590/1519-6984.17813

Dos Santos, R. M. (2016). Algas del Paraguay: características generales, importancia, muestreos en Paraguay, clave de identificación e ilustraciones. Universidad Nacional de Asunción. https://www.facen.una.py/wp-content/uploads/2015/03/algas-del-paraguay.pdf

Fathy, S. A. H., Hamid, F. F. A., Shreadah, M. A., Mohamed, L. A. & El-Gazar, M. G. (2012). Application of Principal Component Analysis for developing water quality index for selected coastal areas of Alexandria Egypt. Resources and Environment, 2(6), 297-305. https://doi.org/10.5923/j.re.20120206.08

Feio, M. J., Almeida, S. F. P., Craveiro, S. C. & Calado, A. J. (2009). A comparison between biotic indices and predictive models in stream water quality assessment based on benthic diatom communities. Ecological Indicators, 9(3), 497-507. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2008.07.001

Gerritsen, J., Burton, J. & Barbour, M. (2000). A Stream Condition Index for West Virginia Wadeable Streams. U.S. EPA Region 3 Environmental Services Division, Tetra Tech, Inc.

González-Tuta, A. L., Gil-Padilla, L. N. & Pinilla-Agudelo, G. A. (2023). Evaluación del estado ecológico del río Ánimas mediante índices multimétricos en Cerinza, Boyacá. Acta Biológica Colombiana, 28(2), 239-250. https://doi.org/10.15446/abc.v28n2.103952

Guerrero-Lizarazo, M. C., Pinilla-Agudelo, G. & Estrada Galindo, I. J. (2021). Ecología funcional de las algas perifíticas en el Chocó colombiano: limitación de recursos, competencia y variables ambientales. Revista de Biología Tropical, 69(1), 331-351. DOI: 10.15517/rbt.v69i1.42042

Hellawell, J. M. (1986). Biological indicators of freshwater pollution and environmental management. Elsevier Science Publishers.

Hernández, E., Aguirre, N., Palacio, K., Palacio, J., Ramírez, J. J., Duque, S. R., Mogollón, M. & Kruk, C. (2020). Clasificación de grupos morfofuncionales del fitoplancton en seis sistemas lénticos de las regiones Caribe, Andina y Amazónica de Colombia. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 44(171), 392-406. https://doi. org/10.18257/raccefyn.1082

Hill, B. H., Herlihy, A. T., Kaufmann, P. R., Stevenson, R. J., McCormick, F. H. & Burch Johnson, C. (2000). Use of periphyton assemblage data as an index of biotic integrity. Journal of the North American Benthological Society, 19(1), 50-67. https://doi.org/10.2307/1468281

Hillebrand, H., Dürselen, C-D., Kirschtel, D., Pollingher, U. & Zohary, T. (1999). Biovolume calculation for pelagic and benthic microalgae. Journal of Phycology, 35, 403-424. https://doi.org/10.1046/j.1529-8817.1999.3520403.x

Huang, X., Xu, J., Liu, B., Guan, X. & Li, J. (2022). Assessment of aquatic ecosystem health with Indices of Biotic Integrity (IBIs) in the Ganjiang River System, China. Water, 14(3), 278. https://doi.org/Https://doi.org/10.3390/, 278. W14030278

Instituto de Hidrología Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) e Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras José Benito Vives de Andréis (INVEMAR). (2021). Protocolo de monitoreo y seguimiento del agua. http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/023773/PROTOCOLO_MONITOREO_AGUA_IDEAM.pdf.

Janse van Vuuren, S., Taylor, J., Gerber, A. & van Ginkel, C. (2006). Easy identification of the most common freshwater algae. A guide for the identification of microscopic algae in South African freshwaters. NorthWest University-Department of Water Affairs.

Karr, J. R. (1981). Assessment of biotic integrity using fish communities. Fisheries, 6(6), 21–27. https://doi.org/10.1577/1548-8446(1981)006<0021:aobiuf>2.0.co;2

Karr, J. R. (1991). Biological integrity: a long neglected aspect of water resource management. Ecological Applications, 1(1), 66-84. https://doi.org/ 10.2307/1941848

Karr, J. R. & Dudley, D. R. (1981). Ecological perspective on water quality goals. Environmental Management, 5(1), 55-68. https://doi.org/10.1007/BF01866609

Karr, J. R., Fausch, K. D., Angermeier, P. L., Yant, P. R. & Scholosser, I. J. (1986). Assessing biological integrity in running waters. A method and its rationale. Illinois Natural History Survey.

Kerans, B. L. & Karr, J. R. (1994). A Benthic Index of Biotic Integrity (B-IBI) for rivers of the Tennessee Valley. Ecological Applications, 4(4), 768–785. https://doi.org/10.2307/1942007

Kruk, C., Huszar, V. L. M., Peeters, E. T. H. M., Bonilla, S., Costa, L., Lurling, M., Reynolds, C. S. & Scheffer, M. (2010). A morphological classification capturing functional variation in phytoplankton. Freshwater Biology, 55, 614–627. https://doi.org/ 10.1111/j.1365-2427.2009.02298.x

Kruk, C., Devercelli, M., Huszar, V. L., Hernández, E., Beamud, G., Diaz, M. M., Silva, L. H. & Segura, A. M. (2017). Classification of Reynolds phytoplankton functional groups using individual traits and machine learning techniques. Freshwater Biology, 62, 1681-1692. https://doi.org/10.1111/fwb.12968

Lewis, W. M. (1976). Surface/volume ratio: implications for phytoplankton morphology. Science, 192(4242), 885– 887. https://doi.org/10.1126/science.192.4242.885

Li, F., Cai, Q. & Ye, L. (2010). Developing a Benthic Index of Biological Integrity and some relationships to environmental factors in the subtropical Xiangxi River, China. Hydrobiology, 95(2), 171-189. https://doi.org/10.1002/iroh.200911212

Lund, J. W., Kilpling, C. & LeCren, E. D. (1958). The inverted microscope method of estimating algal numbers, and the statistical basis of estimation by counting. Hydrobiologia, 11, 143–170. https://doi.org/10.1007/BF00007865

Markert, B. A., Breure, A. M. & Zechmeister, H. G. (2003). Bioindicator and Biomonitors. Principles, Concepts and Applications. Elsevier Science Publishers.

Martínez-Rodríguez, M. D. Á. & Pinilla-A, G. A. (2014). Valoración de la calidad del agua de tres ciénagas del departamento de cesar mediante macroinvertebrados asociados a Eichhornia crassipes (Pontederiaceae). Caldasia, 36(2), 305–321. https://doi.org/10.15446/caldasia/v36n2.47489

Moresco, C. & Rodrigues, L. (2010). Structure and dynamics of the periphytic algae community of Iraí reservoir, Paraná State, Brazil. Acta Scientiarum. Biological Sciences, 32(1), 23-30. https://doi.org/10.4025/actascibiolsci.v32i1.3764

Murillo Asprilla, Y. D., Perea Lozano, O. & Rincón, C. E. R. (2018). Evaluación de la calidad de agua en el río Chato a partir de la íctiofauna como elemento central del índice de integridad biótica. Río San Juan, Chocó, Colombia. Revista Bioetnia, 15(1), 54-66. https://doi.org/10.51641/bioetnia.v15i1.200

Nayaka, S., Toppo, K. & Verma, S. (2017). Adaptation in algae to environmental stress and ecological conditions. En V. Shukla, S. Kumar & N. Kumar (Eds.). Plant adaptation strategies in changing environment (pp. 103-115). Springer Nature Singapore.

Necchi, O. (Ed.). (2016). River Algae. Springer International Publishing Switzerland. https://doi.org/10.1007/978-3-319-31984-1

Nezbrytska, I., Shamanskyi, S., Pavliukh, L. & Gorbunova, Z. (2022). Application of Euglena gracilis in wastewater treatment processes. BioTechnologia, 103(4), 323-330. https://doi.org/10.5114/bta.2022.120702

Palmer, C. M. (1977). Algae and water pollution. U.S. Environmental Protection Agency.

Parmar, T. K., Rawtani, D. & Agrawal, Y. K. (2016). Bioindicators: the natural indicator of environmental pollution. Frontiers in Life Science, 9(2), 110-118. https://doi.org/10.1080/21553769.2016.1162753

Peakall, D. B. & Shugart, L. R. (eds). (1992). Biomarkers: research and application in the assessment of environmental health. NATO Series H, Cell Biology. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-84631-1

Pinilla-Agudelo, G. A, Rodríguez-Sandoval, E. A. & Camacho-Botero, L. A. (2014). Propuesta metodológica preliminar para la estimación del caudal ambiental en proyectos licenciados por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADS), Colombia. Acta Biológica Colombiana, 19(1), 43-60. https://doi.org/10.15446/abc.v19n1.38040

Rangel-Ch., J. O. (Ed.). (2012). Colombia diversidad biótica XIII: complejo cenagoso Zapatosa y ciénagas del Sur del Cesar. Biodiversidad, conservación y manejo. Universidad Nacional de Colombia.

Reynolds, C. S., Huszar, V., Kruk, C., Naselli-Flores, L. & Melo, S. (2002). Towards a functional classification of the freshwater phytoplankton. Journal of Plankton Research, 24(5), 417-428. https://doi.org/10.1093/plankt/24.5.417

Reynolds, C. S. (2006). The ecology of phytoplankton. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511542145

Rimet, F. & Bouchez, A. (2012). Life-forms, cell-sizes and ecological guilds of diatoms in European rivers. Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems, 406(1), 12. https://doi.org/10.1051/kmae/2012018

Rodríguez-Lara, J. W., Cervantes-Ortiz, F., Arámbula-Villa, G., Mariscal-Amaro, L. A., Aguirre-Mancilla, C. L. & Andrio-Enríquez, E. (2022). Lirio acuático (Eichhornia crassipes): una revisión. Agronomía Mesoamericana, 33(1), 1-12. https://doi.org/10.15517/am.v33i1.44201

Rodríguez-Olarte, D., Amaro, A., Coronel, J. & Taphorn, D. C. (2006). Integrity of fluvial fish communities is subject to environmental gradients in mountain streams, Sierra de Aroa, north Caribbean coast, Venezuela. Neotropical Ichthyology, 4(3), 319-328. https://doi.org/10.1590/S1679-6225200600030000

Rueden, C. T., Schindelin, J., Hiner, M. C., De Zonia, B. E., Walter, A. E., Arena, E. T. & Eliceiri, K. W. (2017). ImageJ2: ImageJ for the next generation of scientific image data. BMC Bioinformatics, 18(1), 1-26. https://doi.org/10.1186/s12859-017-1934-z

Silva, T. T., Medeiros, G., Amaral, M. W. W., Pilati, M. C., Bortolini, J. C. & Bueno, N. C. (2022). Taxonomic and morphofunctional phytoplankton response to environmental variability in rivers from different hydrographic basins in Southern Brazil. Acta Limnologica Brasiliensia, 34, e23. https://doi.org/10.1590/S2179-975X1222

Solano-Figueroa, A., Rueda-Delgado, G., Núñez-Avellaneda, M. & Alfonso, A. (2011). Macroinvertebrados acuáticos en el Parque Nacional Natural Amacayacu (AmazonasColombia): estudio preliminar para evaluar la integridad biológica. Revista Colombia Amazónica, 4, 161-176.

Stribling, J. B., Jessup, B. K. & White, J. S. (1998). Development of a Benthic Index of Biotic Integrity for Maryland Streams. Tetra Tech, Inc.

Sukharevich, V. I. & Polyak, Y. M. (2020). Global occurrence of Cyanobacteria: causes and effects (Review). Inland Water Biology, 13, 566-575. https://doi.org/10.1134/S1995082920060140

Sun, J. & Liu, D. (2003). Geometric models for calculating cell biovolume and surface area for phytoplankton. Journal of Plankton Research, 25(11), 1331–1346. https://doi.org/10.1093/plankt/fbg096

Vadas, R. L., Hughes, R. M., Bae, Y., Baek, M. J., Bello Gonzáles, O. C., Callisto, M., de Carvalho, D. R., Chen, K., Ferreira, M. T., Fierro, P., Harding, J. S., Infante, D. M., Kleynhans, C. J., Macedo, D. R., Martins, I., Mercado Silva, N., Moya, N., Nichols, S. J., Pompeu, P. S., …. Yoder, C. O. (2022). Assemblagebased biomonitoring of freshwater ecosystem health via multimetric indices: a critical review and suggestions for improving their applicability. Water Biology and Security, 1(3), 100054. https://doi.org/10.1016/j.watbs.2022.100054

Vera-Sánchez, D. A. & Pinilla-Agudelo, G. A. (2020). Aproximación preliminar a un índice multimétrico de macroinvertebrados (IMARBO) para evaluar el estado ecológico de ríos de las cuencas alta y media del río Chicamocha en Boyacá, Colombia. Gestión y Ambiente, 23(1), 37-55. https://doi.org/10.15446/ga.v23n1.83792

Wehr, J. D., Sheath, R. G. & Kociolek, J. P. (Eds.). (2015). Freshwater Algae of North America. Ecology and classification. Academic Press. https://doi.org/10.1016/c2010-0-66664-8

Whittier, T. R., Stoddard, J. L., Larsen, D. P. & Herlihy, A. T. (2007). Selecting reference sites for stream biological assessments: best professional judgment or objective criteria. Journal of the North American Benthological Society, 26(2), 349-360. https://doi.org/10.1899/0887-3593(2007)26[349:SRSFSB]2.0.CO;2

Wolterbeek, H., Bode, P. & Verburg, T. (1996). Assessing the quality of biomonitoring via signal-to-noise ratio analysis. The Science of the Total Environment, 180, 107-l 16. https://doi.org

Publicado

2024-12-04

Cómo citar

Guerrero Lizarazo, M. C., & Pinilla-Agudelo, G. (2024). Aproximación a un índice de integridad biótica del ficoperifiton en el Complejo Cenagoso de Zapatosa de Colombia. Actualidades Biológicas, 47(122), e4704. https://doi.org/10.17533/udea.acbi/v47n122a04

Número

Sección

Artículos completos