Informe de Avance PI 90-44-040 - Ministerio de Economía y Finanzas

INFORME TÉCNICO DE PROYECTO
FICHA: 27 de febrero de 2015
Nombre del Proyecto:
Investigador principal:
Dirección y Datos del Investigador
Principal:
Coinvestigadores:
Monto total del proyecto:
Monto asignado a la etapa en curso
Institución ejecutora:
Fuente de Financiamiento:
Código o partida del proyecto:
Fecha de entrega del informe:
Etapa del proyecto:
Período cubierto en este informe:
Tiempo de ejecución del proyecto:
Diagnóstico de la Contaminación de
Afluentes Superficiales de Panamá
MSc. Aydeé Cornejo de Méndez
Brisas del Golf Arraiján, casa 140 D.
Investigadora panameña con CIP: 8 704 - 504
B/. 447 877.00
B/. 80 000.00
Instituto Conmemorativo Gorgas de
Estudios de la Salud
Ministerio de Economía y Finanza
111.1.3.703.01.40
En ejecución
2012 - 2014
6 años
!
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ÍNDICE
Portada
Créditos
Agradecimiento
Autores/Autor
Resumen Ejecutivo
Antecedentes
Beneficios y principales beneficiarios
Impacto esperado/Logrado/Hallazgos
Objetivos del Proyecto
Metodología
Productos/Resultados del Proyecto de acuerdo con las metas planteadas
Estrategias de divulgación del proyecto (Publicaciones, poster,
conferencias, etc.)
Conclusiones
Recomendaciones
Lecciones aprendidas
Anexos: (fotos, cuadros, publicaciones, gráficas….)
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Antecedentes
La presión sobre los recursos hídricos está aumentando, principalmente como resultado de
actividades humanas, lo que se ve agravado por el cambio climático y las variaciones en las
condiciones naturales. Actividades como el desmonte, la transformación de los paisajes
naturales en tierras agrícolas, el crecimiento urbano, la construcción de carreteras y la
minería a cielo abierto, pueden provocar un aumento en la carga de partículas en
suspensión en ríos y lagos. Estos sedimentos pueden introducir en el agua sustancias
químicas tóxicas, asfixiar a los organismos acuáticos, aumentar la temperatura del agua y
reducir la cantidad de luz solar que penetra en ella.
Los métodos convencionales de evaluación de contaminación de las aguas se basan
comúnmente en parámetros fisicoquímicos y microbiológicos. Sin embargo, éstos ofrecen
una visión puntual al momento preciso de la toma de muestra. Como una alternativa, se
desarrollan en la actualidad métodos de evaluación de la calidad de las aguas basados en
macroinvertebrados acuáticos como bioindicadores. Estos ofrecen múltiples ventajas por su
simplicidad metodológica, rapidez en la obtención de los resultados y una alta
confiabilidad, lo que hace de estos métodos una herramienta idónea para la vigilancia
rutinaria de la calidad del agua en las cuencas y ríos en general. Por otra parte,
recientemente se ha enfatizado la importancia de utilizar métodos funcionales como
complemento a los métodos antes citados, con el fin de lograr una caracterización mucho
más completa de la calidad ecológica del sistema fluvial. Estos métodos, basados en medir
tasas de algún proceso ecológico fundamental (comúnmente la descomposición de la
hojarasca), son asimismo rápidos y sencillos y por tanto adecuados para la evaluación y
seguimiento de la calidad de las aguas. Por tal razón, el Instituto Conmemorativo Gorgas de
Estudios de la Salud, a través del Departamento de Entomología Médica plantea la
ejecución de este proyecto cuyo objetivo principal es Evaluar la calidad ecológica de los
ríos en cuencas prioritarias de Panamá, con base en los macroinvertebrados acuáticos como
indicadores (método estructural) y la cuantificación de la descomposición de la hojarasca
(método funcional).
Beneficios y principales beneficiarios
Se formarán jóvenes profesionales mediante el desarrollo de sus trabajos de tesis. Se
fomentará la investigación científica y la generación de conocimiento que servirá de base
para el manejo de los ecosistemas acuáticos, se espera beneficiar a la comunidad científica
internacional a través de la generación de información básica y sus aplicaciones para el
manejo de cuencas hidrográficas y se beneficiarán también las instituciones que tiene
relación con el manejo y gestión de los recursos hídricos en Panamá, tales como ANAM,
MINSA, MIDA, ARAP.
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Impacto esperado
Con la ejecución de este proyecto se espera lograr el planteamiento de estrategias de
manejo integrado y conservación en los ríos y quebradas en Panamá; la consolidación de
una línea base de referencia que permita establecer a largo plazo la incidencia de presiones
que se generen sobre este ecosistema y tomar medidas de manejo necesarias y la
estandarización de metodologías para el mejor desarrollo y manejo de la información.
Impacto logrado
Hemos realizado el diagnóstico de la calidad ecológica de las aguas en las cuencas
prioritarias de la provincia de Chiriquí, la Península de Azuero y la Ciudad de Panamá del
2012, 2013 y 2014. Dicha información se encuentra disponible al público en la página web
del ICGES. Además de la elaboración de panfletos con esta misma información, para llegar
a aquellas comunidades que dependen de dicho recurso.
Nuestros resultados han permitido brindar asesorías técnicas y establecer colaboración
interinstitucional, en los siguientes proyectos:
1. Autoridad Nacional del Ambiente (ANAM): Programa de “Monitoreo de la Calidad
del Agua”, llevado a cabo por el Laboratorio de Calidad Ambiental.
2. Ministerio de Desarrollo Agropecuario (MIDA): proyecto regional “Desarrollo de
Indicadores para Determinar el Efecto de Plaguicidas, Metales Pesados y
Contaminantes Emergentes en Ecosistema Acuático Continental Importante para la
Agricultura, y la Agroindustria (RLA 7019 OIEA)”, en la provincia de Chiriquí.
3. Ministerio de Salud (MINSA): Proyecto “Saneamiento de la Ciudad y la Bahía de
Panamá”
4. Ministerio Público de Herrera: investigación por delito ambiental, contaminación
del río La Villa.
5. Autoridad Nacional del Ambiente (ANAM): “Sistema Nacional de Información y
Monitoreo de la Diversidad Biológica (SNIMDB), componente Insectos Acuáticos,
del proyecto Corredor Biológico Mesoamericano del Atlántico Panameño”.
6. Universidad Tecnológica de Panamá (UTP): Proyecto “Introducción de la
Electrólisis de Salmuera para el Suministro de Agua Potable a una Población
Marginada, Comunidad de Ipetí”.
7. Autoridad Nacional del Ambiente (ANAM): Protocolo “Fuentes Terrestres de
Contaminación Marina de la Convención de Cartagena”.
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Objetivos del Proyecto:
Objetivo General
Evaluar la calidad de las aguas y su estado de conservación, con base en los
macroinvertebrados acuáticos como indicadores (método estructural) y la cuantificación de
la descomposición de la hojarasca (método funcional), así como determinar su relación con
las variables fisicoquímicas, geomorfológicas y paisajísticas.
Objetivos Específicos
Caracterizar la estructura de la comunidad de macroinvertebrados acuáticos en cuencas con
al menos tres condiciones contrastantes de contaminación antrópica.
Determinar la calidad ecológica del agua en los puntos de muestreo, empleando diferentes
índices biológicos que tomen en consideración a los macroinvertebrados indicadores.
Metodología
Se planteó la evaluación de diferentes cuencas a nivel nacional que presenten condiciones
de contaminación antrópica contrastante, tales como:
A. Contaminación orgánica: cuencas en la que se dé principalmente el vertido de aguas
residuales, como es el caso de algunas cuencas que atraviesan la ciudad de Panamá.
B. Contaminación por metales pesados: cuencas en la que se desarrollen actividades
mineras.
C. Contaminación por pesticidas y agroquímicos: cuencas en la que se desarrolle actividad
agrícola.
En cada cuenca se establecerán estaciones de muestreo en el tramo alto, medio y bajo. Los
macroinvertebrados acuáticos se colectarán empleando diferentes métodos (red surber, red
tipo “D”) en rápidos y pozas, tanto en substratos minerales (cantos) como en hojarasca. En
cada estación de muestreo se describirán las condiciones ambientales (clima, pendiente,
ancho de cauce, profundidad, cobertura vegetal, tipo de sustrato, olor y color del agua) que
nos permitirán hacer la caracterización de cada sitio de muestreo.
Metodología de Campo
Caracterización de Condiciones Ambientales:
En cada estación de muestreo se describieron las condiciones ambientales: condiciones
climáticas, pendiente, ancho de cauce, profundidad, cobertura vegetal, tipo de sustrato y
condiciones del agua. Con la ayuda de un kit se realizaron mediciones in situo de
parámetros como oxígeno disuelto, pH y temperatura.
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Recolecta de Macroinvertebrados Dulceacuícolas Bioindicadores (MDB):
a) Muestras cuantitativas de sustrato variado, realizando el método conocido como
“Kicking”: Este método consistió en colocar la red D contra corriente hasta una
profundidad menor a los 30 cm en área de rápidos, removiendo el sustrato con los
pies por dos minutos, al mismo tiempo que se arrastra la red en un trayecto
aproximado de 2 m; los sedimentos encontrados en el fondo del río quedan en
suspensión en la columna de agua, de modo que la fauna adherida al fondo del río
entra a la red ayudada por la corriente; cada arrastre representa una muestra. En
cada estación de muestreo se colectan 3 réplicas.
b) Colecta manual: en cada uno de los sitios de muestreo, se realizan colectas
manuales de inmaduros, considerando todos los micro-hábitat presentes dentro del
área en estudio, a fin de preservar ejemplares en buen estado para el levantamiento
de la colección de referencia y toma de fotografías.
c) Colecta nocturna con trampa de luz: los adultos de algunos grupos de insectos
acuáticos como efemerópteros, plecópteros, megalópteros, tricópteros, coleópteros
y algunos dípteros son atraídos a la luz, por lo que el muestreo de estos grupos se
complementó con colectas nocturnas implementando trampas de luz. Estas trampas
fueron colocadas a orilla de los ríos que, durante nuestras colectas diurnas de
inmaduros, mostraron mayor abundancia.
Metodología de Laboratorio
Identificación de MDB
Una vez finalizada la etapa de limpieza y separación del material, se procede con la
identificación de los macroinvertebrados, la cual se realiza a nivel taxonómico de familia y
en algunos casos a nivel de género. Para la identificación se utilizan estereoscopios y las
claves de Edmunds et al (1976), Spangler & Santiago (1987), Roldán (1988) Flowers
(1992), Domínguez et al (1992 y 1994), Merrit & Cummins (1996), y Springer et al.
(2010).
Colección de Referencia de MDB
Se seleccionan los especímenes en mejor estado para la elaboración de la colección de
referencia de insectos acuáticos. Dicha colección será depositada en el Museo de
Invertebrados de la Universidad de Panamá, según lo establecido por la Autoridad Nacional
del Ambiente por Decreto de Ley No. 257 de 17-10-06.
Determinación de la Calidad Ecológica del Agua: BMWP/PAN
Una vez identificados los especímenes se procede con la aplicación del índice biótico
BMWP/PAN (Cornejo en prep.) Este índice identifica un nivel de calidad de agua en
función a un puntaje asignado a las familias de macroinvertebrados acuáticos.
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Resultados de acuerdo con las metas planteadas
Meta 1. Dar inicio al acondicionamiento de un laboratorio para el desarrollo de la línea de
investigación con Macroinvertebrados Acuáticos Bioindicadores en el ICGES.
1. Laboratorio de Macroinvertebrados Dulceacuícolas Bioindicadores (MDB):
ubicado en las instalaciones de la Colección Zoológica Dr. Eustorgio Méndez
(CoZEM), cuenta con equipos para el monitoreo de la calidad ecológica de las
aguas: estereoscopios, lupas de separación, pinzas entomológicas, claves
taxonómicas, balanzas analíticas, equipo de cómputo, además de los equipos de
campo. Además contamos con un espacio físico adicional en las instalaciones del
Laboratorio de calidad Ambiental de la ANAM (Anexo, Figura 1).
2. Personal Capacitado: El Laboratorio de MDB cuenta con 4 funcionarios y dos
estudiantes tesistas, capacitados en técnicas de colecta y procesamiento de muestras
de macroinvertebrados acuáticos (Anexo, Figura 2).
Meta 2. Generar conocimiento sobre las comunidades de Macroinvertebrados Acuáticos
Bioindicadores en Panamá.
1. Puntos de muestreo y caracterización de cuencas: a la fecha hemos establecido
250 puntos de muestreo distribuidos en 33 cuencas hidrográficas, a nivel nacional,
abarcando las diez provincias de Panamá (Anexo, Figura 3).
2. Variabilidad Espacial y Estacional: hemos logrado muestreos en diferentes pisos
altitudinales (parte alta, media y baja de una misma cuenca), diferentes hábitats
(roca, hojarasca, vegetación marginal, arena, fango, troncos y raíces sumergidas, en
zonas de corriente y posas), además de muestreos en época seca y lluviosa.
3. Correlación de parámetros fisicoquímicos: simultáneo al muestreo de
macroinvertebrados acuáticos, hemos realizado toma de datos en campo de
parámetros como oxígeno disuelto, pH, temperatura, solidos totales en suspensión y
conductividad.
Meta 3. Posicionar al ICGES como Laboratorio de Referencia en Macroinvertebrados
Acuáticos Bioindicadores de la Calidad del Agua a nivel Nacional y Regional.
1. Colección Científica de Referencia: la más grande y completa de este grupo en
Panamá, con más de 150 mil especímenes pertenecientes a 104 familias de
macroinvertebrados acuáticos, que reposan en la CoZEM. Contamos con dos tipos
de colecciones: Colección de Referencia Geográfica (por sitio o punto de muestreo)
y Colección de Referencia Taxonómica (por grupo taxonómico a nivel de género)
(Anexo, Figura 4).
2. Participación en Congresos Internacionales: Durante el 2014 participamos en dos
congresos internacionales. II Congreso Latinoamericano de Macroinvertebrados
Acuáticos. Universidad de Queretaro, México, del 7 al 11 de abril del 2014 con dos
presentaciones orales y una mesa redonda (Anexo, Figura 5). Segundo Encuentro
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Bienal Centroamericano de Investigación y Postgrado, de las Universidades
Miembros del CSUCA. Universidad de Panamá, 16 y 17 de octubre del 2014, con
una presentación oral.
3. Participación en Congresos Nacionales: Participamos en el XV Congreso
Nacional de Ciencias y Tecnología de APANAC, Centro de Convenciones de la
Ciudad del Saber, del 15 al 18 de octubre del 2014, con dos presentaciones de
poster (Anexo, Figura 6).
4. Invitaciones a dictar charlas, conferencias en otros centros de investigación
nacional: Dos invitaciones durante el 2014: la primera corresponde a la invitación
recibida de la Universidad Tecnológica de Panamá, para dictar la charla
Diagnóstico de la contaminación en afluentes superficiales de Panamá; dictada por
Cornejo A., el 2 de octubre de 2014 (Anexo, Figura 7). La segunda corresponde a
la invitación recibida de Centro Regional Universitario de Azuero, para dictar la
charla Salud ambiental de los ríos de la Península de Azuero: empleando
macroinvertebrados dulceacuícolas bioindicadores; dictada por Cornejo A. el 13
de octubre de 2014.
5. Organización de Capacitaciones: Organizamos la Primera capacitación Técnica
de colecta, identificación y ecología de macroinvertebrados bioinidicadores. Tema
1: Ordenes Odonata y Plecoptera del Parque Nacional Darién ”. Organizado por
Aydeé Cornejo de Méndez. Capacitamos a 14 participantes, del 17 al 22 de
noviembre de 2014 (Anexo, Figura 8).
6. Colaboraciones Interinstitucionales: Los resultados obtenidos a la fecha nos han
permitido brindar asistencia técnica y apoyo a diferentes instituciones en los
siguientes proyectos:
o Sistema Nacional de Información y Monitoreo de la Diversidad
Biológica
(SNIMDB)
del
Proyecto
Corredor
Biológico
Mesoamericano del Atlántico Panameño (CBMAP II) (Anexo, Figura
9);
o Proyecto Introducción de la Electrólisis de Salmuera para el
Suministro de Agua Potable a una Población Marginada, comunidad
de Ipetí, llevado a cabo por investigadores de la Universidad
Tecnológica de Panamá (UTP) (Anexo, Figura 10);
o Proyecto Desarrollo de Indicadores para Determinar el Efecto de
Plaguicidas, Metales Pesados y Contaminantes Emergentes en
Ecosistemas Acuáticos Continentales Importantes para la Agricultura
y la Agroindustria dirigido por el Ministerio de Desarrollo
Agropecuario (MIDA) (Anexo, Figura 11);
Meta 4. Diseñar un protocolo de muestreo para el biomonitoreo de la calidad del agua de
quebradas y ríos en Panamá, empleando Macroinvertebrados Dulceacuícolas
Bioindicadores
1. Actualmente trabajamos en la confección de un Protocolo para el Monitoreo de la
Calidad Ecológica de los Ecosistemas Acuáticos de Panamá, empleando el índice
Biological Monitoring Working Party (BMWP) y su adaptación para Panamá,
BMWP/PAN; así como la evaluación de la calidad de hábitat en función al trabajo
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de Barbour et al. 1999. Ya contamos con un borrador del BMWP/PAN, con los
valores ajustados propuestos para las familias de macroinvertebrados dulceacuícolas
de Panamá, el mismo se encentra en una fase de prueba, siendo utilizado por varios
investigadores en el tema de calidad de agua en Panamá, a fin de unificar criterios,
corroborar que el índice se ajusta a la realidad de nuestros ríos y realizar nuevos
ajustes de ser necesario (Anexo, Figura 12).
Estrategias de Divulgación
Las descritas en la Meta 3 .
Estamos organizando una sesión especial de macroinvertebrados dulceacuícolas
bioindicadores y calidad de agua, dentro del Congreso Científico del Centro
Regional Universitario de Azuero (octubre 2015).
1. Publicaciones:
1.1 Artículos Científicos
o Boyero L, Pearson RG, Dudgeon D, Ferreira V, Graça MAS, Boulton AJ,
Chauvet E, Yule CM, Albariño RJ, Ramírez A, Helson J, Callisto M,
Arunachalam M, Chará J, Figueroa R, Mathooko JM, Gonçalves JF Jr,
Moretti MS, Chará AM, Davies JN, Encalada A, Lamothe S, Buria LM,
Castela J, Cornejo A, Li AOY, M’Erimba C, Villanueva VD, Zúñiga
MC, Swan C and Barmuta LA. 2014. Latitudinal gradient of nestedness
and its potential drivers in stream detritivores. Aceptada: Ecography
o Boyero L, Pearson RG, Gessner, M., Dudgeon D, Ramírez A, Yule, C.,
Encalada, A., Arunachalam M, Mathooko JM, Helson J, Rincon, J.,
Bruder, A., Cornejo, A., Flecker, A., Mathuriau, C., M´Erimba C.,
Gonçalves JF Jr, and M. Moretti. 2015. Leaf litter breakdown in tropical
streams: is variability the norm?. Freshwater Science 34(2): 000-000.
o Cornejo, A. 2014. Estructura de la comunidad de macroinvertebrados
dulceacuícolas en el área de concesión minera Cerro Petaquilla, Colón,
Panamá. Scientia (Panamá) 24(2): 15-35.
o Delgado, D. y A. Cornejo. 2014. Diversidad de ninfas de Odonata en la
parte baja del río San Juan, Provincia de Colón, Panamá. Scientia
(Panamá) 24(2): 71-92.
1.2 Capítulos en Libros
o Cornejo A y J. Bernal. 2014. Capítulo Panamá. En: Alonso, P., Mora,
J.M., Campbell, W.B. & Springer, M. (eds.). Diversidad, conservación y
uso de los macroinvertebrados dulceacuícolas de México,
Centroamericana, Colombia, Cuba y Puerto Rico. Editorial IMTA,
México. En prensa.
1.3 Publicaciones para la Comunidad en General: Publicamos dos panfletos
informativos durante el 2014. Uno con los resultados obtenidos a la fecha en el
proyecto DICONASPA (Anexo, Figura 13) y otro sobre la Calidad Ecológica de
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las Aguas en la Península de Azuero (Anexo, Figura 14).
o Para el 2015 pretendemos difundir panfletos divulgativos con resultados
de calidad de agua para la provincia de Chiriquí, Colón y la Ciudad de
Panamá.
1.4 Publicación en la WEB: Mapas interactivos de Calidad Ecológica de
Afluentes en Panamá: con el diagnóstico de los ríos de la ciudad capital, de la
península de Azuero y la provincia de Chiriquí, disponibles al público en la
página web del ICGES: http://gorgas.maps.arcgis.com/
2. Participación en Ferias: para este año tenemos agendada la participación en dos
ferias populares: La Feria Internacional de David y la Feria Internacional de
Azuero. Dichas participaciones serán en colaboración con la Dirección del
Subsector de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario (DISAPAS) del Ministerio de
Salud (MINSA); con la finalidad de brindar a la comunidad el estado de
conservación de los ríos para estas regiones del país.
Conclusiones
Los macroinvertebrados bioindicadores, como una herramienta complementaria para el
monitoreo de la calidad de agua en nuestros ríos, está demostrando ser útil, ya que brinda
información valiosa adicional al método convencional de vigilancia. Las herramientas
desarrolladas y la información levantada, durante la ejecución de éste proyecto servirán en
el planteamiento de estrategias de manejo integrado y conservación de la salud de los ríos y
quebradas en Panamá.
Recomendaciones
Se recomienda ampliar el número de cuencas evaluadas a la fecha y que se incluyan las
faltantes para que al final del proyecto contemos con el Diagnóstico de la Contaminación
en las 52 cuencas hidráficas de nuestro país.
Se recomienda a la ANAM que evalúe la posibilidad de incluir a los macroinvertebrados
dulceacuícolas bioindicadores y el índice propuesto (BMWP/PAN) en las normas para la
evaluación de la calidad de las aguas superficiales, toda vez que nuestros resultados
demuestran que son excelentes herramientas para la determinación de la calidad ecológica
de nuestros ríos y quebradas.
Se recomienda al MINSA la incorporación de los macroinvertebrados dulceacuícolas
bioindicadores y el índice propuesto (BMWP/PAN) al momento de realizar las
evaluaciones para la determinación de potenciales afluentes como fuente de abastecimiento
de agua potable a la población. De la misma forma, recomendamos brindar a las juntas de
agua estas herramientas para que evaluaen la calidad ecológica de los afluentes, ya sean
ríos o quebradas, en que se encuentre la toma de agua de su comunidad.
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Lecciones aprendidas
Convenio de Colaboración: A fin de unificar criterios, complementar y compartir
información, una de las principales lecciones aprendidas ha sido el establecimiento de
colaboración con otras instituciones, principalmente aquellas que tienen injerencia en el
tema de calidad de agua o manejo de recurso hídrico.
Métodos de divulgación de resultados: hemos logrado que la información generada con
este proyecto llegue al público. Panfletos, charlas dirigidas a la comunidad, participación en
ferias, nota de prensas, reuniones con autoridades, entre otros, son formas prácticas, con
lenguaje sencillo y fácil de comprender, que nos permiten publicar nuestros resultados y
llegar a aquellos que son los actores claves para el mejoramiento y vigilancia de este
recurso, la comunidad.
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