evaluación ecológica de cursos de agua y biomonitoreo

CONVENIO DE COOPERACION TECNICA Y CIENTIFICA
MINISTERIO DE VIVIENDA, ORDENAMIENTO
TERRITORIAL Y MEDIO AMBIENTE
DIRECCION NACIONAL DE MEDIO AMBIENTE
DINAMA
Y
UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA
FACULTAD DE CIENCIAS
SECCION LIMNOLOGIA
EVALUACIÓN ECOLÓGICA DE
CURSOS DE AGUA Y
BIOMONITOREO
INFORME FINAL
2008
PARTICIPANTES
Dr. Rafael Arocena
Prof. Adj. de Limnología
Responsable del Proyecto
Dr. Guillermo Chalar
Prof. Asistente de Limnología
Responsable de parámetros químicos y de embalses
Dr. Daniel Fabián
Responsable de zooplancton y Coordinador de actividades
Mag. Lizet de León
Responsable de fitoplancton y fitobentos
Mag. Ernesto Brugnoli
Responsable de especies invasoras y sedimentos
Lic. Macarena Silva
Análisis químicos
Lic. Elena Rodó
Análisis químicos
Lic. Irene Machado
Zoobentos
Bach. Juan Pablo Pacheco
Zoobentos y Sistema de Información Geográfica
Bach. Rafael Castiglioni
Especies invasoras y sedimentos
Bach. Lourdes Gabito
Fitobentos
EVALUACIÓN ECOLÓGICA DE CURSOS DE AGUA Y BIOMONITOREO
RESUMEN EJECUTIVO
Este informe se compone de tres partes que se corresponden con las tres líneas de
actividad contempladas en el convenio entre la DINAMA y la Facultad de Ciencias
(Sección Limnología) período 2006-2008:
1. Evaluación de la calidad de agua de los sistemas fluviales con bioindicadores.
2. Detección de floraciones algales y determinación de su riesgo de ocurrencia y del
estado trófico en los principales embalses.
3. Identificación de especies invasoras y evaluación de su distribución espacial.
En una cuarta parte se elaboran dos índices de calidad de agua –físico-químico y
biológico- para la cuenca del río Santa Lucía. El objetivo general es desarrollar un
Sistema Nacional de Evaluación Ecológica, en esta primera etapa para la cuenca del río
Santa Lucía, sistema del que Uruguay carece más allá de algunos antecedentes puntuales. El
presente trabajo constituye un avance en ese sentido, a la vez que incorpora los
conceptos de calidad ecológica, análisis de cuenca y uso de bioindicadores.
El primero sustituye el sentido tradicional de calidad del agua-sustancia por otro
más amplio que incluye el canal, los sedimentos, la zona riparia, el valle y la planicie de
inundación de los cursos de agua. El enfoque de cuenca, recientemente incorporado por
la legislación nacional, implica no sólo el análisis de las cuencas hidrográficas, sino
también una determinada aproximación. La misma consiste en priorizar el estudio de
pequeños y medianos cursos de agua vadeables, sobre los grandes ríos. Los primeros
son quienes reciben directamente los efectos de lo que ocurre en sus microcuencas,
procesándolos y trasladándolos a los segundos. Su alto número y menor tamaño permite
un muestreo rápido y representativo de sus aspectos ecológicos más relevantes.
Por último, el monitoreo de las aguas superficiales debe incluir -junto a los
parámetros físicos y químicos tradicionales-, el uso de las comunidades biológicas, que
reflejan la calidad ambiental del medio donde habitan, al tiempo que constituyen los
mismos aspectos a preservar. Los invertebrados y las algas del fondo (zoobentos y
fitobentos) son de los grupos más usados como bioindicadores, y los que se analizan en
este trabajo. Las tendencias actuales incluyen una regionalización del territorio,
reconociendo que diferentes regiones tienen naturalmente diferentes tipos de agua y
biotas en la que se deben buscar los sitios de referencia.
AREA DE ESTUDIO
La cuenca del río Santa Lucía (13310 km2) se extiende al sur del país sobre tres
formas de relieve dominante: a) la Penillanura Cristalina al Norte del río, b) la Planicie
Platense de acumulación sedimentaria al Sur y c) las Serranías del Este. La geología de
la primera corresponde al basamento cristalino que incluye gneises y granitos. Al Sur,
dominan depósitos sedimentarios, y al Este, los metamorfitos epizonales de la Sierra de
Minas.
Los suelos corresponden principalmente a seis unidades, pero en síntesis casi toda
la cuenca está cubierta por brunosoles (suelos oscuros con mucha materia orgánica y
textura media). Estos se subdividen en subéutricos y éutricos (medio y alto tenor de
bases respectivamente). Los primeros ocupan las altas nacientes del Este en las sierras,
y del Norte en la Cuchilla Grande. El resto son brunosoloes éutricos.
Según la macrozonificación de ecosistemas terrestres, se distinguen tres unidades:
1) “Piedra Alta” al Norte del Santa Lucía (cristalino superficial, pradera, parque de
Talas y selvas fluviales). 2) “Libertad” al S y E del Santa Lucía y en la cuenca baja del
San José (limos sedimentarios, pradera invernal y parque de Talas). 3) “Nico Pérez Cinturón Cuchilla de Dionisio” en las Sierras del Este (serranías, pradera estival con
matorral serrano y comunidades xerófilas).
En el Censo General Agropecuario 2000 se distinguían diversos usos del suelo en
la cuenca: 1) Superficie ganadera: Excepto las zonas siguientes, con menos del 50% de
superficie ganadera, todo el resto tenía entre 50 y 95%. 2) Cultivos cerealeros
principalmente en las cuencas del arroyo Chamizo en Florida y el Tala superior en
Canelones. 3) Lechería, principalmente en el Santa Lucía Chico inferior y el San José
inferior. 4) Zonas hortifrutivinícolas al SW de Canelones y adyacencias de Montevideo.
5) Bosques artificiales principalmente en las márgenes del curso inferior del San José y
en parches aislados del bajo Santa Lucía.
La combinación de las 3 unidades ecosistémicas y los cuatro primeros usos del
suelo determinaron siete regiones: 1) sierras del Este con uso ganadero (Lavalleja), 2)
cristalino con uso ganadero (Centro-E de Florida) 3) cristalino con uso agrícola (SE de
Florida), 4) cristalino con uso lechero (SW de Florida), 5) sedimentario con uso agrícola
(Norte-centro de Canelones), 6) sedimentario con uso hortifrutivinícola (SW de
Canelones) y 7) sedimentario con uso lechero (S de San José). En ellas se seleccionaron
29 estaciones en arroyos vadeables, sobre caminos transitables todo el año.
CALIDAD ECOLOGICA DE LOS CURSOS DE AGUA
En las 29 estaciones seleccionadas se efectuaron muestreos en diciembre de 2006,
marzo, julio y noviembre de 2007. Se realizaron observaciones del paisaje circundante,
zona riparia, canal y sedimentos mediante un Inventario de Riberas, Canal y Ambiente
(RCA). En cada tramo de curso de agua de 50 m de largo se muestrearon tres sectores
(aguas abajo, medio y aguas arriba), de manera de contemplar la variabilidad de los
tramos. En cada sector se determinaron los parámetros físicos y químicos del agua y se
tomaron muestras de agua y sedimento integradas en todo el tramo. Se realizaron
determinaciones de metales pesados en sedimentos en el Laboratorio Ambiental de la
DINAMA. Los restantes análisis se hicieron en la Facultad de Ciencias. Se tomaron
muestras del zoobentos con una red de mano de 1 mm de malla. El fitobentos fue
muestreado en sustrato limoso con pipeta, en arena con corer de 3 cm de diámetro y en
piedras raspando un área de 85 x 54 mm con espátula o cepillo.
La condición de los arroyos (RCA) varió dentro de un amplio rango de
situaciones. Se encontraron condiciones en general pobres respecto a la escala, ya que la
mayor parte de este rango está por debajo del valor medio de la misma. Los dos arroyos
con mejor puntaje son los afluentes del alto Santa Lucía Chico que conservan su monte
ripario. También tienen puntajes altos dos arroyos serranos con las mejores condiciones
en el canal. Sin embargo, los tres afluentes derechos de Santa Lucía medio, que
presentan una aceptable estructura del canal, resultaron peor puntuados que los afluentes
del bajo río San José, favorecidos éstos por el estado del monte ripario y a pesar del
deterioro del canal.
El 80% de los arroyos muestreados tuvo menos de 5 m de ancho y un 90%
presentó profundidades menores al metro. Los pocos cursos muy anchos fueron también
los más profundos. Por otra parte, la mayoría de los arroyos mostraron una gran
variación de estos parámetros dentro del tramo analizado. En cambio, no se observaron
variaciones temporales de importancia, seguramente porque los cuatro muestreos no
coincidieron con sequías ni crecientes de importancia. La pendiente de los cursos es en
general baja (0.5 %) y similar en todas las regiones, excepto en la zona serrana donde es
mayor.
La temperatura del agua varió en julio entre 7 y 15 ºC y en los demás muestreos,
entre 15 y 30 ºC. La variación térmica dentro de cada tramo puede explicarse por una
cobertura irregular del dosel vegetal sumada a la poca circulación observada del agua.
Estas variaciones y las horarias enmascaran toda diferencia entre arroyos y regiones.
La mayoría de las estaciones presentaron niveles altos de oxígeno disuelto (1-14
mg/L), pero algunas mostraron eventos de sobresaturación y otras, de hipoxia, en
general manteniendo el mismo patrón entre sitios. Los primeros están relacionados con
cursos bien iluminados donde hay plantas o algas produciendo oxígeno durante la
fotosíntesis. En los segundos un dosel vegetal los ensombrece y la transparencia es
reducida, por lo que están limitados por la luz. En cambio, en la mayoría de los casos
una suficiente transparencia junto a una corriente escasa y sedimento fino producen
ambientes propicios para el desarrollo de plantas acuáticas.
El pH (7.5-8.5) está en el rango normal de las aguas continentales e incluso del
agua potable. Este parámetro no mostró ningún patrón horario ni espacial. En cambio la
conductividad eléctrica –una medida de las sales disueltas- fue muy variable (100 a
1700 µS/cm) entre regiones, reflejando la geología cristalina o sedimentaria subyacente.
A esta variación se suman diferencias persistentes entre arroyos que pueden estar
vinculadas con aportes antrópicos. Las dos regiones cristalinas con actividad ganadera
poseen aguas débilmente mineralizadas, y el resto aguas bien mineralizadas.
La alcalinidad es una medida de la dureza del agua, en general debida al carbonato
de calcio (CaCO3). Por ello fue mayor en las cuencas sedimentarias (100-660 mg
CaCO3 /L) que en las cristalinas (60-300 mg CaCO3 /L). Alcalinidades más bajas a las
de la región pueden deberse a la dilución por lluvias, como pudo haber ocurrido en
marzo. Alcalinidades más altas por el contrario pueden deberse a aportes contaminantes,
como en los tres afluentes derechos del Santa Lucía y uno de la cuenca lechera de
Florida. De hecho corresponden por sus promedios a agua muy dura al igual que la
mayoría de la región sedimentaria. Otras estaciones tienen agua dura y algunas de las
sierras, moderadamente dura. La misma distribución se encontró para la conductividad
y para los sólidos suspendidos.
Los máximos valores de nitrato (3.2 mg NO3/L) estuvieron por debajo de los
estándares nacionales e internacionales, pero por fuera del rango natural de los ríos. En
cambio, los máximos de amonio (2.8 mg NH4/L) (Canelón Grande y Las Piedras en
Canelones y Gregorio en San José) superaron no solo estos rangos, sino los valores
internacionales tanto para la preservación de la vida acuática como para el agua potable.
El Canelón Grande también presentó uno de los más altos valores de nitrógeno total (17
mg NT/L). Esta estación se sitúa a poco de nacer el arroyo, cuando cruza la ruta 6 entre
Santa Rosa y San Bautista, zona de intensa actividad agropecuaria. Lo mismo sucedió
con el arroyo San Francisco inmediatamente después de la planta de tratamiento de
aguas residuales de Minas, y con dos cursos de la cuenca lechera de Florida. Según el
contenido promedio de NT (1-27 mg/L) todos los cursos corresponden a la clasificación
de eutróficos.
Nuevamente el Canelón Grande, Las Piedras y Cagancha (San José), tuvieron los
mayores valores de fósforo total y fosfato (1.4 y 1.6 mg PT/L y 0.9 y 1.0 mg PO4/L). La
mayoría de las estaciones –excepto las no lecheras de Florida y las serranas-, superan el
estándar nacional de PT para todo tipo de aguas. En general las regiones cristalinas
tuvieron menos nutrientes que las sedimentarias. La cuenca lechera de Florida es un
caso especial con algunos valores también altos probablemente debido a su actividad
lechera. Por el contenido de PT (0.02-1.1 mg/L) todos los cursos excepto cinco de las
regiones cristalinas no lecheras serían mesotróficos.
En general los arroyos estudiados tienen fondos arenosos, con partículas mayores
en las regiones cristalinas, donde algunos lechos son de grava, aunque coexiste una gran
variedad de tamaños de grano. El contenido de materia orgánica de los sedimentos
estuvo en promedio entre 2 y 3%. Los mayores contenidos estuvieron en el Sarandí
Chico (Florida), que tiene un denso monte ripario. Lo mismo sucede en otras estaciones
con monte. Les siguen las cuencas sedimentarias, cuyos sedimentos más finos suelen
contener una mayor cantidad de materia orgánica. Los menores contenidos de materia
orgánica se observaron en las regiones cristalinas, con mayor tamaño de grano, salvo el
arroyo mencionado. Ambos parámetros se correlacionaron inversamente en diciembre
de 2006 pero no en noviembre de 2007.
El PT en sedimento (25 - 74 µg/g) presentó en general valores algo menores en las
regiones cristalinas que en las sedimentarias. Lo mismo sucedió con el NT (142 - 242
µg/g). La variación por zonas de ambos elementos coincidió en general con la de la
materia orgánica. La clorofila en cambio no siguió esta distribución, indicando el
carácter principalmente detrítico de la materia orgánica. La clorofila (ca. 2 µg/g PF)
registró su valor máximo en un pequeño arroyo serrano sin cobertura vegetal que
obstaculizara el paso de la luz.
Los metales pesados en sedimentos estuvieron por debajo de los mínimos
mundiales y tanto el cromo (Cr) como el plomo (Pb) por debajo de los mínimos
registrados en la bahía de Montevideo. En 25 arroyos analizados resultaron
indetectables el cadmio y el mercurio. En seis de ellas tampoco se detectó cobre (Cu),
Cr, Pb y zinc (Zn). Los valores máximos de estos dos se registraron en el Sarandí Chico.
El máximo de Cu estuvo en el Cagancha y el Canelón Chico, donde también el Pb fue
máximo. Los tres cursos tienen monte ripario y alto contenido de materia orgánica, con
la que se correlacionaron el Cr, Cu, Zn y el total de los metales analizados.
La riqueza de géneros de zoobentos en cada muestreo fue aproximadamente la
mitad del total encontrado (211). Este reemplazo se da en todos los grupos por igual. La
riqueza media por sitio fue siempre del orden de la decena de géneros. La distribución
de la riqueza entre estaciones varió con los muestreos, pero una de las estaciones con
más géneros fue el arroyo Chamizo Grande, en Florida. Por otra parte el arroyo Las
Piedras tuvo siempre la menor riqueza. Aparte de eso no se observaron diferencias entre
regiones. Los insectos fueron los más diversos con 174 géneros, seguidos por
oligoquetos y gasterópodos, con solo diez géneros cada uno. Los dípteros (46 géneros) y
odonatos (41) son a su vez los órdenes más diversos dentro de los insectos.
Las seis clases presentes: oligoquetos e hirudíneos (anélidos), bivalvos y
gasterópodos (moluscos), crustáceos e insectos (artrópodos), lo están en las siete
regiones. También lo están todos los principales órdenes de insectos excepto Plecoptera
que falta en las dos regiones lecheras. Sin embargo, un análisis detallado de las
abundancias nos muestra que los diferentes taxa se distribuyen de manera distinta entre
regiones y estaciones, mostrando preferencias por las condiciones ambientales de cada
una. En particular podemos observar cierta segregación entre las regiones sedimentarias
y cristalinas. Anélidos, moluscos, anfípodos y Chironomus (díptero) se concentran en
las distintas regiones sedimentarias y también en la cuenca lechera de Florida. El resto
de los insectos prefieren en cambio las diferentes regiones cristalinas.
Una alta proporción de los géneros identificados no habrían sido citados para el
Uruguay. Sin embargo, casi un 70% de los mismos se encuentran en los países vecinos,
por lo que no es de extrañar su presencia en esta vasta cuenca. La mayor abundancia
relativa del gasterópodo Heleobia, el anfípodo Hyalella y el díptero Chironomus
coincide con nuestros estudios anteriores. La distribución de frecuencias de aparición
mostró a las mismas Heleobia y Hyalella presentes en la mayoría de las muestras. Los
menores valores de diversidad (H´) se registraron siempre en el arroyo Las Piedras y en
general las regiones sedimentarias tienen diversidad menor a las cristalinas.
El análisis de similitud por presencia/ausencia de géneros separó las estaciones
sedimentarias de las cristalinas sólo con los datos de diciembre. En cambio en el análisis
realizado con las abundancias relativas la mitad de las estaciones se agrupa con su
región al menos en dos muestreos. Esto sugiere que mientras la presencia de la mayoría
de los géneros en las distintas estaciones obedece a razones de dispersión geográfica y
su constatación mediante la colecta es un hecho aleatorio, en cambio su abundancia
reflejaría una eventual preferencia por las condiciones ambientales que allí se presentan.
Aunque sólo fue posible analizar el muestreo de fitobentos de diciembre, esto
significó un avance en las posibilidades de su estudio, ya que implicó la
implementación y desarrollo de una metodología novedosa en el país tanto para la
obtención de muestras y su procesamiento, como para la determinación taxonómica de
la microalgas. En total se encontraron 33 géneros con 99 especies de diatomeas. La
riqueza específica por estación varió entre 4 y 20 con un promedio de 13 especies, lo
que indicaría que estos arroyos están sujetos a disturbios. Un 40% de las especies estuvo
presente en una sola estación, mientras un 20 % lo estuvo en la mitad o más.
El análisis de similitud por presencia/ausencia de especies agrupó las estaciones
igual que la abundancia del zoobentos. La composición fue muy variable entre arroyos.
Las 18 especies que también figuran en las listas de saprobicidad de Sladecek son en su
mayoría mesosapróbicas, lo que indica una tolerancia intermedia a las malas
condiciones ambientales.
ESTADO TRÓFICO DE PASO SEVERINO Y CANELÓN GRANDE
La cuenca del río Santa Lucía recibe los efluentes de industrias, centros urbanos y
establecimientos agropecuarios intensivos, como ser criaderos de animales, tambos, etc.
Por lo tanto, son de esperar problemas de contaminación con nutrientes en el área. Un
indicio importante de esta contaminación es el crecimiento acelerado o floración de
algas en el embalse Paso Severino, proveedor de agua potable a la mayoría de la
población nacional. El estado de ambos embalses incide en la calidad del agua a ser
suministrada y/o en los mayores costos del tratamiento potabilizador.
El objetivo de este trabajo es determinar el estado trófico de ambos embalses. En
particular se pretende: a) determinar la variación estacional de los parámetros físicoquímicos utilizados en el control de la eutrofización, b) determinar la composición,
abundancia y biomasa del fitoplancton y del zooplancton y c) proporcionar información
relevante para la gestión.
Paso Severino, localizado aguas abajo de la ciudad de Florida sobre el Santa Lucía
Chico (región cristalina), contiene 70 millones de metros cúbicos de agua, su área es de
20 km2 y la profundidad media de 3.5 m. Canelón Grande –también reserva de agua
potable, al norte de Canelones sobre el arroyo homónimo (región sedimentaria), tiene
22:500,000 m3 y 8 km2.
Se hicieron 6 muestreos entre diciembre de 2006 y marzo de 2008 en dos
estaciones en cada embalse: una en el cuerpo principal o “centro” y otra en una zona de
mayor influencia litoral o “brazo”. Se realizaron perfiles físico-químicos y se tomaron
muestras de agua en superficie y fondo para su análisis. En cada estación se tomaron
muestras de fitoplancton (>25 µm) y zooplancton (>68 µm) mediante arrastres de red y
frascos de 0,5 L en superficie.
La poca profundidad y los vientos impiden la estratificación térmica de los
embalses durante buena parte del año, excepto en verano cuando hay diferencias entre
superficie y fondo de 3 y 4 ºC, sobre todo en Canelón Grande.
En Paso Severino la transparencia de Secchi es mayor (0.65 m) que en Canelón
Grande (0.22 m). El coeficiente de extinción vertical de la luz (Kd) varió entre 2.1 - 4.9
m-1 en Paso Severino y 5.6 - 12.3 m-1 en Canelón Grande, donde la profundidad de la
zona eufótica está entre 0.4 y 0.8 m, mientras en Paso Severino entre 0.9 y 2.1 m. Estos
valores son notoriamente inferiores a la profundidad máxima de ambos embalses. En
Canelón Grande la turbidez inorgánica juega un papel importante en la extinción de la
luz. Por su parte, en Paso Severino ni la clorofila “a”, ni los sólidos totales por separado
explican la extinción de la luz.
Ambos embalses presentan aguas poco mineralizadas con conductividad similar
(77 - 252 µS/cm). Tampoco se observan diferencias entre superficie y fondo ni entre
brazo y centro, pero sí una amplia variación temporal. Asimismo, ambos embalses
presentan una baja alcalinidad, de entre 42 y 92 mg CaCO3/L en Canelón Grande y
entre 35 y 98 mg CaCO3/L en Paso Severino. El pH es elevado (aguas básicas a muy
básicas) con promedios entre 7.1 y 9.4.
Los promedios de oxígeno disuelto fueron también similares (7.5 – 7.8 mg/L). En
ninguno de los dos embalses se encontraron correlaciones entre oxígeno y clorofila-a, lo
que hace suponer que los procesos físicos de difusión del gas desde la atmósfera durante
las épocas más frías y la turbulencia generada por el viento son más importantes que la
fotosíntesis algal. Por otro lado es razonable pensar que los procesos de descomposición
bacteriana son responsables de la reducción del oxígeno en profundidad, observada en
ambos embalses especialmente en verano.
En general, las concentraciones de PT en ambos embalses fueron altas con las
mínimas en primavera. Canelón Grande presentó concentraciones de PT y PO4 (457 y
300 µg/L) mayores que Paso Severino (247 y 191 µg/L). También fueron elevados los
valores de NT pero similares (4.9 mg/L) con máximos en primavera y verano. Las
concentraciones promedio de NO3 son también similares (356 y 312 µg/L), igual que el
NH4 (<124 y <115 µg /L).
Los dos embalses presentaron concentraciones de sílice muy similares, entre 1.6 y
8.8 mg/L en Canelón Grande y entre 3.4 y 10.8 mg/L en Paso Severino. La mayoría de
las algas tienen requerimientos mínimos para el silicio pero en el caso de las diatomeas,
la sílice (SiO2) forma las paredes rígidas (frústulos) características de este grupo, al
igual que algunas crisofíceas flageladas y pocas especies más.
Para definir el estado trófico de una masa de agua y comparar con otros sistemas
se utilizan índices calculados en base a diferentes parámetros. El de la OCDE se basa en
el promedio anual de PT y de clorofila-a en la zona eufótica, el máximo anual de
clorofila-a y el promedio y mínimo anuales de la transparencia del agua. Otro índice
muy usado es el de Carlson, que utiliza las medias anuales de transparencia y de las
concentraciones superficiales de PT y clorofila a. En este trabajo no se utiliza la
transparencia del agua porque ésta posee un importante componente inorgánico y no
puede relacionarse directamente con la biomasa de fitoplancton. Ambos métodos
clasifican los dos embalses según el PT como hipereutróficos, mientras que los valores
de clorofila a señalan a Canelón Grande como oligotrófico y a Paso Severino como
mesotrófico.
Los organismos del plancton responden rápidamente a los cambios en el
ambiente, funcionando como indicadores ecológicos de los sistemas. En total se
identificaron 69 especies de microalgas, con la mayor riqueza en los meses cálidos.
Ambos embalses presentaron un bajo número de especies comparado con los embalses
del Río Negro y Salto Grande. La diversidad fue también baja. La composición
específica fue similar en ambos sistemas. Predominaron los flagelados de la fracción
nanoplanctónica (<30 µm), asociados a condiciones de baja luz o turbidez inorgánica,
acompañados de especies adaptadas a la turbulencia, como las diatomeas. No se
detectaron cianobacterias a pesar de los antecedentes de floraciones en Paso Severino.
La abundancia del fitoplancton fue baja en general, especialmente en Canelón
Grande. Los mínimos se registraron en julio en ambos embalses y los máximos en
noviembre con aproximadamente 5.000 cél./ml en Paso Severino y 700 cél./ml en
Canelón Grande, sin diferencias entre centro y brazo.
El biovolumen de fitoplancton en Canelón Grande varió entre 21 y 255 x109
3
µm /L, con mayores valores en el brazo, donde los organismos son más grandes. El
patrón de variación temporal fue similar al de abundancia, con excepción de febrero de
2008. Entonces el máximo biovolumen no se correspondió con la máxima abundancia,
debido a una cianobacteria filamentosa (Pseudoanabaena sp), una diatomea de gran
tamaño (Aulacoseira granulata) y un mayor biovolumen de Chlorophyceae y
Euglenophyceae,.
En Paso Severino se registró un incremento de las diatomeas en noviembre de
2007, tanto en el centro como en el brazo. También se registró Pseudanabaena sp en
febrero de 2008. Paso Severino presentó mayor riqueza de especies, especialmente en
verano. El biovolumen varió entre 27,600 y 94,300 µm3/ml en julio y noviembre de
2007 respectivamente. Los períodos de mayor biovolumen se correspondieron con
mayor variedad en la composición de la comunidad. El biovolumen de noviembre de
2007 estuvo dominado por las diatomeas en las dos estaciones.
La composición del zooplancton de ambos embalses fue muy similar. De un total
de 36 especies, los rotíferos son los más numerosos y diversos con 23 especies,
seguidos por los cladóceros con 9 y copépodos con 4. Los rotíferos fueron el grupo
dominante en Paso Severino (76% del total) y los copépodos en Canelón Grande (41%).
La dominancia de rotíferos puede estar relacionada con el estado trófico de los sistemas.
En Paso Severino se detectaron larvas del “mejillón dorado” Limnoperna fortunei.
Al igual que con el fitoplancton, la abundancia del zooplancton fue en general
más baja que en Salto Grande. Las mayores abundancias se registraron principalmente
en los meses cálidos y los mínimos en julio. Canelón Grande posee una densidad de
organismos un orden de magnitud menor que Paso Severino, y también de biovolumen
(5,1 x 107 - 7,7 x 108 µm3/L). En Paso Severino los crustáceos representan un promedio
del 90% del biovolumen total. Los máximos se registraron en noviembre en el centro
(5.2 x 109 µm3/L) y los mínimos en julio (1.6 x 107 µm3/L) en el brazo. Este
comportamiento podría sugerir un acople entre el zooplancton y el fitoplancton durante
la primavera, cuando hay mayor cantidad y calidad de alimento algal.
La composición y estructura de la comunidad difirió muy poco entre ambos
embalses. La diversidad específica tiene valores normales para el zooplancton (1.85 3.48 bit/ind) y el número de especies está dentro de lo esperable para este tipo de
ambientes, similar a los embalses del Río Negro e inferiores a los de Salto Grande.
Los datos obtenidos hasta el presente son muy importantes para caracterizar los
embalses en ausencia de floraciones algales, pero no permiten explicar su dinámica
estacional ni la ocurrencia de las floraciones registradas en el pasado. Por ello se
considera importante extender e incrementar la frecuencia de los muestreos principalmente en verano-, con el objetivo de recolectar datos biológicos y ambientales
en una eventual situación de mayor concentración de algas. Además, una base más
completa de datos permitiría llegar a una adecuada clasificación trófica, conocer los
factores controladores del fitoplancton, así como proponer pautas de manejo que
mitiguen los efectos adversos de las floraciones de algas y de la eutrofización.
DISTRIBUCIÓN Y DESCRIPTORES POBLACIONALES DE MOLUSCOS
INVASORES
Las especies exóticas invasoras son aquellas que se distribuyen fuera de su rango
biogeográfico natural. Pueden afectar la biodiversidad, ocasionar perjuicios económicos
o afectar la salud humana. En la red fluvial del Santa Lucía se reportan cuatro especies
exóticas invasoras: el poliqueto Ficopomatus enigmaticus y los bivalvos Limnoperna
fortunei, Corbicula fluminea y C. largillierti.
C. fluminea es una especie de agua dulce originaria del SE asiático, que prefiere
ambientes lóticos. Fue citada por primera vez para nuestro país en 1986 y desde
entonces presenta una rápida colonización de ríos, arroyos y lagunas. L. fortunei,
conocida como mejillón dorado, es originaria del SE de China. Fue introducida en la
región en 1991 por las aguas de lastre en sistemas de agua dulce y salobre. En Uruguay
fue registrada por primera vez en 1994.
El presente estudio está dirigido a determinar la actual distribución de L. fortunei
y C. fluminea en la cuenca del río Santa Lucía, evaluar sus poblaciones (abundancia,
biomasa, estructura de tallas) y relacionarlas con las variables ambientales del agua y
sedimento. Estos estudios permitirán establecer una línea de base, así como desarrollar
una metodología a ser replicada en otras cuencas de Uruguay.
En diciembre de 2006 se confirmó la presencia de L. fortunei en los tramos medio
e inferior de los ríos principales. La cuenca alta aún no había sido afectada por esta
especie hasta marzo de 2008. Tampoco se la encontró en los pequeños arroyos
empleados en la Evaluación Ecológica de los Cursos de Agua, en el embalse Canelón
Grande, y en ríos cercanos a sitios invadidos como el Santa Lucía Chico aguas arriba de
Paso Severino. Esta ausencia se podría explicar por una baja presión de propágulos,
debido a que ambos sistemas presentan escasa navegación local, potencial vector de
transporte de este organismo. La invasión a escala local presentaría actualmente un
retraso debido a una menor velocidad de invasión, con respecto a la observada para la
cuenca del Plata (250 km año-1). En cambio, C. fluminea mostró una distribución más
amplia en toda la cuenca, desde sistemas pequeños hasta ríos con importante caudal
como el Santa Lucía Chico, el Santa Lucía y el San José.
La distribución diferencial de ambas especies, podría presentar dos explicaciones.
La primera está relacionada con el tiempo de invasión de los organismos en la cuenca.
Mientras que Limnoperna presenta registros en la cuenca desde 1996, C. fluminea se
reporta desde 1986. La segunda explicación está relacionada con los mecanismos de
invasión utilizados por C. fluminea asociado a las intervenciones humanas en la cuenca,
ya que se han observado individuos vivos en depósitos de arena extraída de ríos
invadidos. En las cercanías de los diferentes arroyos con presencia de C. fluminea se
observó la presencia de construcciones viales que pudieron haber utilizado arena
proveniente de sistemas invadidos por la especie.
Se evaluó la variación temporal de L. fortunei en sustratos metálicos suspendidos
en los dos embalses entre el 31 de julio de 2007 y el 25 marzo de 2008. Sólo se
encontraron organismos adheridos en Paso Severino. Esta diferencia podría explicarse
por una presión de los propágulos diferente en ambos sistemas. Sin embargo, no son de
descartar sus condiciones ecológicas. Canelón Grande es un sistema turbio, lo que
potencialmente podría limitar la presencia de la especie. El mejillón dorado es
suspensívoro y altas concentraciones de sólidos inorgánicos suspendidos podrían
dificultar su alimentación.
En Paso Severino los organismos presentaron una abundancia (2271 ± 960 org/m)
similar a la observada en el cercano embalse Palmar. En Argentina y Brasil se
encontraron abundancias uno o dos órdenes de magnitud superior. Esto podría deberse a
las características ecológicas de los sistemas, tiempo de invasión y/o potencial biótico
de los organismos.
Los organismos mostraron un largo total promedio de 17,1 ± 4,6 mm y una moda
de 19,2 mm, similar a organismos de un año en el Río Paraná y mayor a la de
organismos de 9 meses también de la región. Estos resultados sugieren tasas de
crecimiento mayores en Paso Severino que en otros sistemas. Se determinaron las
relaciones entre biomasa y largo total de la valva para ambas especies, lo que permitirá
estimar la primera mediante mediciones sencillas de la segunda y así generar datos para
modelos tróficos.
La distribución de tamaños de L. fortunei muestra la presencia de un grupo mayor
y otro menor a 7 mm, representando dos cohortes anuales relacionadas con la variación
estacional de la temperatura del agua. Resultados similares fueron encontrados en el
embalse Palmar con máximos de reclutamiento anual durante enero-febrero y
setiembre-octubre, los que podrían coincidir con el presente estudio. Estas tendencias
deberían ser verificadas mediante estudios con una periodicidad mensual y los
resultados permitirían sugerir acciones de control poblacional durante las etapas del
ciclo biológico en que presentan mayor vulnerabilidad.
La abundancia y biomasa de C. fluminea no presentaron diferencias entre los tres
meses de estudio, lo que puede estar relacionado con la baja periodicidad de muestreo.
Los máximos se observaron en San José en marzo (96 ind./m2 y 250 g/m2). Las
estaciones con mayor abundancia contienen mayor porcentaje de arena y menor de
grava, coincidentemente con resultados anteriores. Sin embargo, no se observaron
asociaciones significativas entre los variables ambientales o del sedimento y los
descriptores poblacionales, tal vez debido a la periodicidad y tipo de muestreo.
En el presente trabajo se consideraron únicamente tres meses del año, excluyendo
meses donde podrían existir máximos reproductivos. Se debería incrementar la
periodicidad, considerando al menos muestreos cada dos meses durante un año para
conocer con mayor exactitud los descriptores poblacionales. También se debería incluir
la colecta de organismos en áreas de banco y/o cauce, donde en otros estudios se
encontraron mayores abundancias de estos organismos, lo que sugiere una agregación
de los mismos hacia dicha zona.
ÍNDICES FÍSICO-QUÍMICOS Y BIOLÓGICOS DE CALIDAD DE AGUA
PARA ARROYOS VADEABLES DE LA CUENCA DEL RÍO SANTA LUCÍA
La toma de decisiones sobre el manejo de los recursos naturales suele basarse en
indicadores ambientales que resumen una gran cantidad de información ecológica
compleja. Esta sería imposible de manejar por funcionarios que no son expertos en la
disciplina o que deben atender variedad de asuntos de distinta índole. Este capítulo tiene
por objetivo desarrollar indicadores de calidad de agua basados en las propiedades
físicas y químicas del agua y en la comunidad de macroinvertebrados bentónicos para la
cuenca del río Santa Lucía.
Tales índices se basan en la clasificación de los arroyos ya mencionados dentro de
su gradiente ambiental, y en los promedios ponderados de la abundancia de los géneros
de invertebrados asociados a dicho gradiente. Cada género posee un óptimo de
tolerancia al estrés ambiental y un desvío estándar del mismo que indica su relevancia
como bioindicador.
Un índice de calidad de agua (ICA) es un número adimensional donde a mayor
valor mejor es la calidad del recurso. Los parámetros incluidos en los ICA así como la
definición de los rangos se realizó de acuerdo con los criterios generales del organismo
ambiental de Estados Unidos. Se emplearon métodos multivariados para definir los
grupos de estaciones, a partir de los cuales se determinaron los rangos de ponderación.
Las variables fueron seleccionadas a partir de un Análisis de Componentes
Principales (ACP). Las correlacionadas positivamente con el primer factor fueron
oxígeno y pH, mientras que las más correlacionadas negativamente fueron el fósforo
reactivo soluble (PRS), fósforo total (PT) y conductividad, seguidas de SST, NH4, NT y
alcalinidad. Todas las variables consideradas en el ACP excepto el pH, presentaron
correlaciones bajas con el segundo factor al igual que con el tercero excepto el NO3.
El análisis de agrupamiento de los arroyos basado en los tres primeros factores del
ACP, permitió identificar cuatro grandes grupos y un arroyo aislado del resto (Las
Pajas, San José). Estos grupos no se corresponden con las regiones previamente
definidas, excepto las estaciones serranas, clasificadas en el grupo de mejor calidad de
agua. Ello implica que no es posible relacionar directamente la calidad del agua con la
práctica agrícola predominante en la región, la geología o el tipo de suelo. Es necesario
considerar aspectos de cada microcuenca para explicarlos, tales como cobertura de cada
uso, sistema e intensidad de la producción, integridad y cobertura del monte ripario,
impactos locales, entre otros.
Se probaron varias combinaciones de variables y factores de ponderación
buscando la mayor concordancia entre la clasificación de los arroyos con el ICA-Santa
Lucía y los grupos definidos por el análisis. La mejor combinación lograda se
representa en la ecuación
ICA - Santa Lucía = 3 OD + 3 Conductividad + 2 PT + 1 NO3 + 1 SST
El límite determinado para el PT (70 µg/L) resultó muy alto como para definir una
categoría con poca o ninguna influencia antropogénica de acuerdo con el reportado en la
bibliografía (25µg/L). Además el NO3 fue menor a los valores de referencia (240-700
µg/L). Sin embargo, en términos generales se observa una buena coincidencia entre los
grupos del análisis de agrupamiento y la clasificación lograda con el ICA-Santa Lucía.
El oxígeno se correlacionó positivamente con el factor 1 siendo las estaciones con
buena calidad de agua las que presentaron una contribución positiva con el mismo.
Negativamente a éste se correlacionaron la conductividad, alcalinidad, sólidos
suspendidos y nutrientes. Las estaciones que presentaron mayor contribución negativa
con el factor 1 correspondieron a las de muy mala calidad de agua, mientras que entre
estos dos extremos se ordenaron las estaciones de calidad regular y mala.
De todos modos, se debe ser crítico con el uso de estos índices y su respuesta debe
ser considerada en forma global junto a las demás variables. El índice desarrollado si
bien muestra coherencia con los demás resultados, es una primera aproximación que
seguramente pueda ser mejorado al aumentar el número de sitios y la frecuencia
temporal de los muestreos.
La clasificación biológica de los arroyos se realizó mediante un Análisis de
Correlación Canónica (ACC) con la suma de la abundancia de los cuatro muestreos. De
todos los taxa se seleccionaron sólo 23 cuyas abundancias superaron el 1% del total de
individuos colectados. Del análisis de la distribución de sitios y variables ambientales
según la composición de macroinvertebrados podemos identificar cuatro agrupamientos
de los sitios. El grupo I presenta sedimento grueso y altos niveles de oxígeno disuelto.
Por el contrario el grupo IV presenta alta concentración de PT, que se correlacionó en
forma positiva con la conductividad, SST, NO3, NH4, NT, PO4 y PT en sedimentos, y
negativamente con el oxigeno disuelto. El grupo II se vinculó a las estaciones con
predominio de arena y aguas bien oxigenadas, mientras que el III se asoció a sedimentos
finos y negativamente al oxígeno disuelto. El arroyo Las Piedras presentó una alta
contribución positiva con el segundo eje, alejado de las demás estaciones.
La ordenación de las especies y sitios a lo largo del primer eje se relaciona
principalmente con la calidad de agua. Se identificaron cinco géneros de otros tantos
órdenes de insectos como los mejores indicadores de buena calidad. Otros cuatro
géneros de no insectos más Chironomus (Diptera), indicarían ambientes de mala
calidad. Ambos grupos de taxa han sido frecuentemente relacionados con estos dos
tipos de ambientes y son muy utilizados en diferentes índices bíóticos.
Se encontró mayor diversidad de Shannon en los grupos I y II que en III y IV y
una menor abundancia de individuos en el II que en los demás. La disminución de la
diversidad en función de los aportes orgánicos y/o nutrientes se encuentra
abundantemente documentada, al igual que la baja abundancia de organismos en
sustratos de arena con bajo contenido de materia orgánica.
De los análisis realizados surge que la región serrana es la única que presentó en
su totalidad una buena calidad ambiental, tanto según los criterios ambientales del ICASanta Lucía, como los biológicos del IIB-Santa Lucía. Esta región no posee suelos
propicios para el desarrollo de una agricultura intensiva por lo que los usos principales
se restringen a ganadería extensiva y más recientemente a la forestación. En estos
análisis no se incluyó la estación que recibe los efluentes de la planta de tratamiento de
la ciudad de Minas. Dos de los afluentes derechos del medio Santa Lucía (Florida),
también presentaron buena calidad de agua según ambos índices y uno resultó de buena
calidad por el IIB-Santa Lucía y como regular por el ICA-Santa Lucía. Estos arroyos
podrían servir de referencia para el resto de la región
En el otro extremo se ubican los arroyos Canelón Grande, Las Piedras, Canelón
Chico, su afluente el Gigante y el Cagancha, que al menos en una de las dos
clasificaciones se definieron como de muy mala calidad. De esto se desprende que la
región sedimentaria de Canelones, cuyo uso es agrícola, industrial y urbano, es la más
alterada por las actividades humanas. La otra región que aparece con un alto grado de
deterioro es la planicie sedimentaria de San José, cuya actividad principal es la lechería.
Allí, el arroyo con peores condiciones fue el Cagancha, pero los otros tres afluentes del
San José también presentaron signos de deterioro, especialmente si consideramos los
criterios biológicos. En estas regiones sería necesario definir acciones inmediatas para
revertir el proceso de deterioro ambiental.
En la región predominantemente ganadera de Florida, los cursos fueron
clasificados como de buena calidad y calidad regular, excepto uno que se clasificó como
de mala calidad según el IIB. Por su lado, en la región lechera de Florida, los cursos se
clasificaron entre de buena calidad y mala calidad de acuerdo al ICA y todos como de
mala calidad según el IIB.
Se aprecia una buena concordancia en las clasificaciones obtenidas por los dos
índices, principalmente en las categorías extremas. No obstante, es mayor la exigencia
del IIB que del ICA. Es aconsejable el uso de varios indicadores para evaluar la calidad
ambiental y tener así un mayor soporte para la toma de decisiones. Los cursos
clasificados como de buena calidad podrían servir como ambientes de referencia en
futuros estudios, por lo que debieran ser preservados y en algunos casos mejorados. Los
de calidades regular y mala es importante detener su degradación y dar comienzo a una
fase de restauración ecológica, mientras que en los de muy mala calidad, es necesaria
una respuesta inmediata para revertir el proceso de degradación ambiental.
O3
O4
O2
O1
N1
Q3
Q1
N3
N5
Q5
P5
A3
C3
C4
C2
A5
A2
C1
A1
B2
B5
B3
B2
B1
A4
P4
P3
P2
P1
CONTENIDO
PROPÓSITO
INTRODUCCIÓN
AREA DE ESTUDIO
I. CALIDAD ECOLÓGICA DE LOS CURSOS DE AGUA
INTRODUCCION
METODOLOGÍA
RESULTADOS
1) Inventario de Riberas, Canal y Ambiente (RCA)
2) Parámetros físico-químicos del agua
3) Análisis químico del agua
4) Sedimentos
5) Zoobentos
6) Fitobentos
DISCUSION
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
ANEXO I
Formulario y Resultados del Inventario de Riberas, Canal y Ambiente (RCA)
ANEXO II Morfología de los Arroyos
ANEXO III Valores de los parámetros físico-químicos del agua en cuatro muestreos
ANEXO IV Precipitaciones diarias en cinco estaciones meteorológicas de la cuenca
ANEXO V Morfología de las microcuencas estudiadas
ANEXO VI Individuos colectados del zoobentos en los cuatro muestreos
ANEXO VII Presencia de especies de diatomeas en los sedimentos de los arroyos.
II. EVALUACIÓN DEL ESTADO TRÓFICO DE LOS EMBALSES CANELÓN GRANDE Y
PASO SEVERINO
INTRODUCCIÓN
ÁREA DE ESTUDIO
MATERIAL Y MÉTODOS
RESULTADOS
EVALUACIÓN DEL ESTADO TRÓFICO
COMUNIDADES BIOLÓGICAS
DISCUSIÓN
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
III. DISTRIBUCIÓN Y DESCRIPTORES POBLACIONALES DE MOLUSCOS INVASORES
INTRODUCCIÓN
METODOLOGÍA
RESULTADOS
1) Sedimentos: granulometría y materia orgánica
2) Abundancia de Corbicula
3) Distribución de Corbicula sp. y Limnoperna fortunei
4) Morfometría y biomasa de Corbicula sp.
DISCUSION
BIBLIOGRAFIA
IV. ÍNDICES FÍSICO-QUÍMICOS Y BIOLÓGICOS DE CALIDAD DE AGUA PARA
ARROYOS VADEABLES DE LA CUENCA DEL RÍO SANTA LUCÍA
PROPÓSITO
El presente informe reúne los resultados finales de los trabajos de investigación llevados a cabo
entre los años 2006 y 2008 en el marco del convenio entre la DINAMA (MVOTMA) y la
Facultad de Ciencias (UDELAR): EVALUACIÓN ECOLÓGICA DE CURSOS DE AGUA Y
BIOMONITOREO. El informe se compone de tres partes que se corresponden con tres de las
cuatro líneas de actividad contempladas en el convenio:
• Evaluación de la calidad de agua en los cursos fluviales mediante el uso de
bioindicadores.
• Detección de floraciones algales y determinación del riesgo de ocurrencia y del estado
trófico en los principales embalses.
• Identificación de especies invasoras y evaluación de su distribución espacial.
Un cuarto componente del convenio refiere al diseño de la red de monitoreo, actividad que
preveía la participación de ambas instituciones. Esta actividad se enmarca en el objetivo general
de desarrollar un Sistema Nacional de Evaluación Ecológica, en esta primera etapa para el río
Santa Lucía. A partir de esta experiencia se pretende desarrollar un Plan de Biomonitoreo de
Calidad de Aguas. Para el logro de este objetivo es necesaria la concurrencia de diversos
aspectos, algunos de carácter institucional. En este informe se presentan ciertas conclusiones
que pueden coadyuvar a alcanzar dicho objetivo. El presente trabajo constituye un avance en
este proceso, tanto por incorporar una metodología basada en el criterio de cuenca, como por la
inclusión de los bioindicadores y todo el desarrollo metodológico asociado a la evaluación de la
calidad ecológica del agua superficial. En tal sentido, se incluye una cuarta parte donde se
desarrolla mediante métodos estadísticos multivariados la elaboración de índices abióticos y
bióticos de calidad de agua, aplicados a la cuenca del Santa Lucía.
Debido a que los tres componentes del convenio se desarrollan en la misma área geográfica,
-cuenca del río Santa Lucía-, se presenta a continuación un capítulo común sobre el Area de
Estudio. Así mismo, en cada uno de los tres componentes se describen los sitios de muestreo
particulares de cada uno. En Area de Estudio se resume información sobre clima, hidrografía,
relieve, geología, suelos, unidades ecosistémicas y usos del suelo en la cuenca. Estos
antecedentes permitieron determinar las 7 regiones escogidas para el estudio, tal como fuera
presentado en el Proyecto elaborado en 2006.
INTRODUCCION GENERAL
La contaminación de los ríos y arroyos del Uruguay, principalmente orgánica de origen urbano, agronómica
e industrial, ocasiona riesgo sanitario, problemas estéticos, costos de potabilización y pérdida de la
diversidad, tanto de especies como de ecosistemas. Por ello es importante una evaluación permanente de la
calidad del agua, que contribuya a conciliar los objetivos de preservación con los de desarrollo económico.
En este informe se prescinde de recopilar los diversos esfuerzos previos, e incluso actuales,
realizados con el fin de dotar al país de un sistema nacional de evaluación de calidad de agua
superficial. En general los distintos actores coinciden en señalar el carácter temporario y el
alcance geográfico restringido de tales esfuerzos, así como su dependencia de fuentes externas
de financiación que necesariamente le impiden la menor continuidad. Por otra parte, cabe
destacar que sólo recientemente se ha logrado establecer la necesaria colaboración entre la
academia y el gobierno central en los temas de calidad de agua.
En tal sentido, el presente trabajo se basa en conceptos tales como el de calidad ecológica,
enfoque de cuenca y empleo de bioindicadores de calidad de agua. Esta se entiende en un
sentido más amplio no sólo al del agua–sustancia, sino aún más allá al del curso delimitado por
las orillas y el fondo, para abarcar todo el sistema en sus tres dimensiones espaciales. A la
clásica dimensión longitudinal aguas abajo, se incorpora la influencia lateral en el valle y
planicie de inundación con su zona riparia, así como la vertical con la zona hiporreica y su
interrelación con el agua subterránea. La calidad ecológica incluye estas dimensiones y atiende
la integridad del sistema, desde el estado de la vegetación riparia y acuática hasta la diversidad
de microhábitats en el canal, pasando por la firmeza de las orillas, la sucesión de meandros con
sus pozas y rápidos, o la conformación del sedimento.
Recientemente la legislación nacional ha incorporado el enfoque de cuenca en la gestión de
los recursos hídricos. Su uso en la investigación científica de los mismos data más de dos
décadas. En el presente trabajo ello implica no sólo la delimitación y descripción física y
económica de las cuencas hidrográficas, como se describe en el capítulo siguiente, sino también
una aproximación metodológica particular. La misma consiste en priorizar el estudio de
pequeños y medianos cursos de agua, en general vadeables y de orden 3 y 4, por sobre los
grandes ríos. Los primeros son quienes reciben de forma directa los efectos de sus
microcuencas, procesándolos y trasladándolos a los segundos. Su alto número por un lado
indica la magnitud de su incidencia en la calidad del agua del río, y por otro lado permite un
muestreo representativo de las diversas condiciones existentes. Su menor dimensión permite a
su vez un muestreo más rápido y eficiente de todos sus aspectos ecológicos relevantes.
Por último, se incorpora el uso de bioindicadores de calidad de agua. Actualmente, el
monitoreo de las aguas superficiales debe incluir -junto a los parámetros físicos y químicos
tradicionales-, el uso de las comunidades biológicas, que reflejan la calidad ambiental del
medio donde habitan. Si bien estos métodos no brindan información precisa sobre los factores
individuales a que están respondiendo, los integran en una respuesta única, que constituye una
alerta temprana y general. Además, por estos métodos se estima en forma directa la
composición biótica y biodiversidad del ecosistema, que en ultima instancia constituyen los
principales aspectos a preservar.
Ambas aproximaciones son necesarias, y actualmente se tiende a integrar los aspectos
bióticos y abióticos que permitan obtener indicadores ecológicos de la calidad del agua. Las
tendencias más actuales incluyen una regionalización fisiográfica por geología, suelos,
vegetación y uso de la tierra, reconociendo que diferentes regiones tienen diferentes tipos de
agua y biotas en la que se deben buscar los sitios de referencia.
El presente trabajo tiene como objeto comenzar a desarrollar un sistema nacional de
evaluación ecológica, en esta primera etapa en la cuenca del río Santa Lucía, para a partir de
esta experiencia proponer un sistema nacional e implementar un plan de biomonitoreo de
calidad de aguas.
AREA DE ESTUDIO
La cuenca del río Santa Lucía ocupa 13310 km2 de superficie en el sur de Uruguay. Su
temperatura media anual es de 17 ºC. Las lluvias varían entre 1100 y 1200 mm anuales. La
evapotranspiración tiene valores similares, pero a diferencia de las lluvias presenta un patrón
estacional, produciendo crecientes en invierno y estiaje en verano. El sistema fluvial comprende
tres ríos mayores: el San José, el Santa Lucía Chico y el Santa Lucía, cuyas cuencas se
extienden al W, N y SE respectivamente. Todos los demás cursos reciben el nombre de arroyos,
aunque algunos de ellos tienen importantes dimensiones y alcanzan un elevado número de orden
(al menos orden 6 en afluentes del Santa Lucía Chico).
El relieve de la mayor parte de la cuenca no supera los 100 m de altitud (fig. 1). Las
nacientes del norte se encuentran entre los 100 y 200 m.s.n.m. Las nacientes de los ríos Santa
Lucía Chico y Santa Lucía se encuentran entre 200 y 300 m.s.n.m al E de la cuenca. Las formas
de relieve dominantes son a) la Penillanura Cristalina al norte (cuencas del Santa Lucía Chico y
La Virgen), b) la Planicie Platense, de acumulación sedimentaria, al S (afluentes del margen
izquierdo del Santa Lucía) y al W (cuenca del San José), y c) las Serranías del Este.
La cuenca comprende dos grandes zonas geológicas y otras dos zonas menores (fig. 2,
Bossi et al. 1998): 1) Al Norte dominan hemimetamorfitos del Proterozoico inferior (Terreno
Piedra Alta), que incluyen gneises y granitos de 1800-2000 MA. 2) Al sur, dominan los
depósitos del Pleistoceno superior. 3) Las nacientes en la Sierra de Minas (Terreno Nico Pérez)
son metamorfitos epizonales del Cámbrico-Proterozoico (500-660 MA). 4) A lo largo del río
Santa Lucía desde la desembocadura del Santa Lucía Chico y luego ensanchándose hacia el
Este, la formación Fray Bentos del Cenozoico (60 MA).
Los suelos corresponden principalmente a seis unidades (tabla 1, fig. 3):
1. Los cursos superiores en las Serranías del Este, incluyendo las cuencas de los arroyos Santa
Lucía y Campanero hasta su confluencia, y San Francisco corresponden a la unidad Santa
Clara.
2. Los cursos superiores en la Penillanura Cristalina corresponden a la unidad San GabrielGuaycurú (SG-G). Comprende la cuenca del Santa Lucía Chico superior. Ambas unidades son
suelos oscuros con mucha materia orgánica y textura media, con tenor medio de bases.
(Brunosoles Subéutricos).
3. La unidad Isla Mala se extiende al sur de la anterior hasta el tramo del río Santa Lucía que va
hasta el Santa Lucía Chico, y al occidente de éste.
4. Al S del Santa Lucía se extiende la unidad Tala-Rodríguez hasta la confluencia de los arroyos
Canelón Grande y Chico y en la cuenca izquierda del bajo San José.
5. Ecilda Paullier-Las Brujas en la margen izquierda del bajo Santa Lucía, desde el Canelón
Grande hacia el S, incluyendo las cuencas del arroyo La Quinta y Las Piedras.
6. Libertad al SW, en la margen derecha del bajo San José Las cuatro últimas unidades son
suelos oscuros con mucha materia orgánica y textura media, con alto tenor de bases
(Brunosoles Eutricos).
Tabla 1. Unidades de Suelos principales en la Cuenca del Río Santa Lucía. Fuente: Compendio
de Suelos del Uruguay, MGAP-DNRNR-DSA 1976. (BE y BS Brunosoles éutricos y subéutricos)
UNIDAD
SCl
Santa Clara
SG-G
San GabrielGuaycurú
IM
Isla Mala
T-Rd
Tala Rodríguez
EPLB
Li
Ecilda PaullierLas Brujas
Libertad
SUELOS TEXTURA
BS
Arena Fran.
Melánicos
BS
Francos
Haplicos
BE
Lúvicos
Típicos
BE
Típicos
LimoArcilloso
Franco
LimoArcilloso
BE
Típicos
BE
Típicos
LimoArcilloso
RELIEVE
Sierras
Colinas y
lomadas
fuertes
Lomadas
fuertes aplan.
Lomas
suaves
(fuertes)
Lomadas
fuertes
Lomadas
suaves
CONDICION
Rocosa mod. pedregosa
Lig. rocosa mod. pedregosa
GEOLOGIA
Cristalino
Erosión ligera lig. rocosa y
pedregosa
Erosión
moderada sever.
Erosión
moderada
Erosión ligera
Sed. limo-arcil y
movil Cristal.
Cristalino y
removilizacs.
Sed. limo-arcil
Sed. limo-arcil.
a areno-arcil.
Sed. limo-arcil
En síntesis, casi toda la cuenca está cubierta por brunosoles (suelos oscuros con mucha materia
orgánica y textura media). Estos se subdividen en subéutricos y éutricos (medio y alto tenor de
bases respectivamente). Los primeros ocupan las altas nacientes del E (unidad Santa Clara) en la
sierra de Minas, y del N (San Gabriel-Guaycurú). El resto de los brunosoloes son éutricos.
Unidades Ecosistémicas
Según la macrozonificación de los ecosistemas terrestres realizada por la DNRNR (2004),
teniendo en cuenta la ubicación topográfica, cuencas hidrográficas, geología, geomorfología y
las asociaciones de suelos dominantes y cobertura vegetal a la cuenca corresponden las
siguientes unidades (fig. 4):
1. Libertad (Li): al S y E del Santa Lucía y en la cuenca baja del San José. Limos de
Formación Libertad. Vegetación de pradera invernal y parque de Tala accesorios.
2. Piedra Alta (PA): al N de la anterior. Basamento cristalino superficial. Vegetación de
pradera, bosque de parque (Talas) y selvas fluviales.
3. Nico Pérez – Cinturón Cuchilla de Dionisio (Ni/CD): en las Sierras del Este, incluye las
cuencas superiores del Santa Lucía, Campanero y San Francisco. Serranías. Pradera
estival con matorral serrano y comunidades xerófilas.
Usos predominantes del suelo
En el Censo General Agropecuario 2000 (MGAP-DIEA), se distinguían cuatro usos del suelo en
la cuenca (fig. 5):
1. Superficie ganadera: Excepto las cuencas del bajo San José, el bajo Santa Lucía Chico y
el Santa Lucía medio entre San Ramón y Aguas Corrientes, que tenían menos del 50%
de superficie ganadera, todo el resto tenía entre 50 y 95%.
2. Cultivos cerealeros: Solo las cuencas del arroyo Chamizo en Florida y el Tala superior
tenían <10%. El resto de la cuenca no presentaba cultivos cerealeros.
3. Leche: El Santa Lucía Chico inferior (SW de Florida) y el San José inferior producían
>60 litros/km2. El Santa Lucía Chico superior y la sierra de Minas producían <8.5
litros/km2. El resto de la cuenca entre 25 y 115 litros/km2.
4. Bosques artificiales: Solamente en las márgenes del curso más inferior del San José y en
parches aislados del bajo Santa Lucía había de 4 a 10% de superficie con bosques. El
resto la superficie tenía menos de 4%
La combinación de las 3 unidades ecosistémicas y los 4 usos del suelo determinaron
siete regiones (tabla 2) cuyas características ambientales se sintetizan en la tabla 3. En ellas se
seleccionaron 29 estaciones en arroyos vadeables de orden 2, 3 y 4, próximas a caminos
accesibles y transitables todo el año (tabla 4).
Figura 1. Relieve de la cuenca del río Santa Lucía. Mapa tomado de la DGRNR, MGAP.
Tabla 2. Regiones resultantes de la combinación del ecosistema al que pertenecen y los
principales usos del suelo. Entre paréntesis código de la región.
USOS: Ganadería
ECOSISTEMA
Piedra Alta
Alto S. Lucía
Chico (O)
Libertad
Nico Pérez
Agricultura
Lechería
Hortifruticultura
Medio S. Lucía
Bajo S. Lucía
derecho (N)
Chico (Q)
Med. S. L. izq. (A) Bajo S. José (C)
Bajo S. Lucía
(B)
Minas (P)
Tabla 3. Regiones muestreadas de la cuenca del Santa Lucía con sus características
ambientales (ver abreviaturas en el texto y tabla 1). Las unidades de suelo donde no se
indican entre paréntesis las estaciones significa que corresponden a todas las estaciones
restantes de la región. O1 y O2 pertenecen a ambas unidades de suelo.
Región
Geología
Suelo
Clasif.
S Lucía
medio
derecho (N)
S Lucía
Chico alto
(O)
S Lucía
Chico bajo
(Q)
Piedra Alta
Minas (P)
Tala –
Canelón (A)
S Lucía bajo
izquierdo (B)
S José bajo
(C)
Ecosistema Ganad. Cereal. Bosque Leche
Unidades
% de Superficie
L/Km2
BE
SG-G (N2)
Isla Mala
BS
SG-G (O4)
LC (O3)
BE
Isla Mala
Cam.-Prot.
BS
Santa Clara
Pleistoceno
BE
Cenozoico
Fray Bentos
BE
Pleistoceno
BE
Terreno
TalaRodríguez
EP.-LB
Tl-Rd (B4)
Tl-Rd
Libertad
(C2)
<50
Piedra Alta
NPCCD/AP
(<10)
25115
50-95
<8.5
<50
>115
50-95
<8.5
50-95
Libertad
(<10)
50-95
<50
25-
(<10)
(<10)
115
(>60)
Tabla 4. Ubicación de las estaciones de muestreo en arroyos de la cuenca del río Santa
Lucía, con indicación de su orden (r) y tipo (referencia o impacto) definido a priori.
EST ARROYO
CAMINO
LOCALIDAD coord. X coord. Y r TIPO
MEDIO STA. LUCIA IZQUIERDO (U. Libertad, Uso agrícola, Planicie costera, Canelones)
A1 Cª Valenzuela
R32 (1 kmN 107)
Canelón Chico 467369 6175013 3 refer
A2 CªBcasColoradas R64 (1kmNE 11)
Pº Palomeque 459386 6182239 3 imp.
A3 Cª Martínez
R65 (6km E R6)
Costa del Tala 490872 6194766 3 imp.
A4 Pedernal Chico R80 (6km SE R7)
Pedernal Chico 505961 6196220 3
A5 Canelón Grande R6 (SªRosa-SBautis)
Pº dl Difuntos 480838 6186029 3 refer
BAJO STA. LUCIA (U. Libertad, Uso Hortifrutícola, Planicie costera, Canelones)
B1 Cª Dragón
Los Carpinchos
Con. Melilla y R36 454401 6158178 2 refer
B2 Las Piedras
R36 (Melilla)
Con. Melilla y R36 455067 6158181 3 imp.
B3 Canelón Chico
R67 (/ 32 y 66)
Puntas Can. Chico 468953 6163785 3 refer
B4 Gigante
Juanicó - escuela R69
Rincón Gigante 462702 6173346 4 imp.
B5 Cª de la Quinta de Cerrillos al W
Cerrillos al W 444650 6167100 3
BAJO S. JOSE (U. Libertad, Uso Lechero, Planicie costera, S José)
C1 Sarandí Grande. de R45 al E
433300 6179500 3 imp.
C2 Gregorio
Cno. de la Costa
419500 6184500 3 imp.
C3 Cagancha
R11
Rodríguez (429900 6195470) 3 refer
C4 Cª de la Paja
R11
18 de Julio 437450 6190900 3? refer
MEDIO STA. LUCIA DERECHO (U. Piedra Alta, Uso Lechero, Penillanura, Florida)
N2 Chamizo Grande Puntas deChamizo
Puntas Chamizo 504250 6230150 4 refer
N3 Chamizo Chico a San Juan
San Juan 499100 6221100 3 imp.
N5 Mendoza
km 83 de R5 al E
Mendoza Chico 466400 6214700 4 refer
ALTO STA. LUCIA CHICO (U. Piedra Alta, Uso Ganadero, Penillanura, Florida)
O1 San Gerónimo
Costas Talita a Talita
Costas de Talita 473800 6244700 4 refer
O2 Sarandí Chico
Costas Talita a Talita Talita, Pº dl Barra 477050 6247100 3 imp.
O3 Talita
R6 (km 136)
495450 6258700 4 refer
O4 af. Tornero Chico R6 (km 130)
494800 6252600 3
MINAS (Unidad Nico Pérez, Uso Ganadero, Sierras, Lavalleja)
P1 San Francisco
de R12 al Pque. UTE
Pque. Vac. UTE 554550 6192400 4 refer
P2 af. Campaner Ch. de R8 a Mina de Oro
558050 6194400 3 refer
P3 Perdido Chico
Cerro del Cura
El Perdido 557000 6205900 4 imp.
P4 Perdido
Cerro del Cura
El Perdido 557200 6206900 4 refer
P5 San Francisco
Minas a Cº Arequita
planta OSE 549750 6199700 4 imp.
BAJO STA. LUCIA CHICO (U. Piedra Alta, Uso Lechero, Penillanura Florida)
Q1 La Pedrera
de Florida a 25 Mayo
25 Mayo 454900 6217100 3 imp.
Q3 Sauce de Berdías al N de 25 Mayo
25 Mayo 450700 6220350 3
Q5 Cª de las Piedras de 25 Mayo a Indep.
Paso Severino 450700 6208200 4 imp.
Cª: Cañada, Cº: Cerro, R: Ruta, Ptas: Puntas, Pº: Paso, af: afluente
Terreno
Piedra Alta
Terreno
Nico Pérez
Pleistoceno
Mioceno
Figura 2. Formaciones geológicas presentes en la cuenca del Santa Lucía. Extraído de la
Carta Geológica del Uruguay a Escala 1:500000 (Bossi et al. 1998)
Figura 3. Unidades de suelos presentes en la cuenca del río Santa Lucía (División Suelos y
Aguas, DGRNR, MGAP. 1994. Compendio actualizado de información de suelos del
Uruguay Escala 1:1.000.000)
Nico Pérez
– Cinturón
Cuchilla
Dionisio
Piedra Alta
Cretácico
Libertad
Arapey Profundo
Holoceno
Figura 4. Detalle de la Carta de Macrozonificación de Ecosistemas del Uruguay 2004
(MGAP-DGRNR-SIG)
GANADERIA
GANADERIA
FORESTACION
LECHERIA
HORTIFRUTICULTURA
Figura 5. Usos principales del suelo en la cuenca del Santa Lucía (Censo Agropecuario
2000)