Nota técnica

 

Calidad ambiental de la laguna urbana. La Pólvora en la cuenca del río Grijalva

 

Environmental quality of the La Polvora urban lagoon in the Grijalva river watershed

 

Alberto J. Sánchez, Miguel Ángel Salcedo, Alberto A. Macossay-Cortez, Yedith Feria-Díaz, Lucero Vázquez, Natalia Ovando y Leonardo Rosado

 

Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, México.

 

Dirección institucional de los autores

Dr. Alberto J. Sánchez
Dr. Miguel Ángel Salcedo
Diagnóstico y Manejo de Humedales Tropicales, CICART
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco
Av. Universidad s/n, Zona Cultura, Col. Magisterial,
Vhsa, Centro
86040 Tabasco, México
Teléfono: +52 (993) 3581 500, extensión 6472
alberthoj.sanchez@gmail.com

Alberto A. Macossay-Cortez
Yedith Feria-Díaz
Lucero Vázquez
Natalia Ovando
Leonardo Rosado
Posgrado en Ciencias Ambientales
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco
Av. Universidad s/n, Zona Cultura, Col. Magisterial,
Vhsa, Centro
86040 Tabasco, México
Teléfono: +52 (993) 3581 500

 

Recibido: 11/03/10
Aceptado: 09/04/12

 

Resumen

La calidad del agua y la diversidad de la macrofauna epibentónica y de peces se analizó en la laguna urbana La Pólvora en la temporada de estiaje. El potencial de hidrógeno, sólidos suspendidos totales, oxígeno disuelto, demanda bioquímica de oxígeno, nitratos y fósforo total cumplieron con las normas mexicanas vigentes para uso recreativo de contacto secundario. En contraste, el contenido de coliformes superó la norma y representa un riesgo de salud, pero la calidad del agua fue calificada como buena, según los criterios establecidos por el Índice de Calidad del Agua (WQI). El aumento al doble del contenido de fósforo total registrado en la laguna La Pólvora 15 años antes explica el actual estado hipereutrófico obtenido. La diversidad de macrofauna epibentónica y de peces se consideró baja en comparación con otros ecosistemas limnéticos de la región debido a las pocas especies de moluscos y peces capturados, así como a la ausencia de insectos acuáticos, macrocrustáceos y peces de la familia Poeciliidae. La condición hipereutrófica, los elevados contenidos de coliformes fecales, los bajos valores de diversidad de macrofauna epibentónica y de peces, el porcentaje de especies exóticas y los valores bajos del factor de condición de las 11 especies de peces, indican que esta laguna está en un proceso de degradación ambiental y sugieren revisar el programa de manejo y su operación en este ecosistema.

Palabras clave: calidad del agua, estado trófico, moluscos, peces, laguna urbana.

 

Abstract

Water quality and the diversity of epibenthic macrofauna and fish was analyzed in La Pólvora urban lagoon during low water season. The potential of hydrogen, total suspended solids, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, nitrates and total phosphorus met current Mexican norms for secondary contact recreational use. Nevertheless, values for fecal coliforms exceeded the norms and represented a health risk, although the water quality was classified as good according to the Water Quality Index. The doubling of total phosphorus recorded 15 years earlier in La Pólvora lagoon helps to explain the current hyper-eutrophic state. The diversity of epibenthic macrofauna and fish was lower than other limnetic ecosystems in the region due to the small number of species of mollusks and fish collected as well as the absence of aquatic insects and macrocrustaceans and fish belonging to the Poecillidae family. This lagoon is shown to be undergoing environmental degradation, as indicated by its hyper-eutrophic state, high values for fecal coliforms, low values for diversity of epibenthic macrofauna and fish, the percentage of exotic species and low values for the conditional factor of 11 fish species. These findings suggest the need to review the management program and its operations in this ecosystem.

Keywords: water quality, trophic state, mollusks, fish, urban lagoon.

 

Introducción

La intensa interacción de la población circundante con los lagos urbanos ha provocado grandes presiones y modificaciones en estos reservorios, que han afectado la calidad del agua y la biodiversidad, así como su uso recreacional, entre otros servicios (Birch y McCaskie, 1999; Clemente et al., 2005; Lee et al., 2006; Mustapha, 2008). Sin embargo, estos efectos negativos no han sido en general debidamente estudiados e incorporados en sus programas de manejo (Birch y McCaskie, 1999; Lee et al., 2006). Estos lagos son reguladores de inundaciones, medios de navegación y recreación, atractivos estéticos, y mantienen o aportan hábitats en la ciudad que conservan la biodiversidad regional (Elías-Fernández et al., 2006; Mckinney y Charpentier, 2009). Además de los servicios ambientales, estos lagos llegan a ser un componente clave en el diseño de algunos parques urbanos, como es el caso de La Pólvora, en la ciudad de Villahermosa, Tabasco, México.

La Pólvora es un parque que registra numerosos y frecuentes visitantes, que lo utilizan para esparcimiento con opciones de consumo de alimentos y para realizar ejercicio en el andador que rodea a la laguna, lo que obliga a las entidades públicas responsables a mantener la calidad ambiental de la laguna para proteger la salud de la población por su uso recreativo de contacto secundario (DOF, 1998). A este uso y normatividad asociada se suman las condiciones de conexión hidráulica limitada y de recepción de escurrimientos en la laguna, en una ciudad con manejo inadecuado e ineficiente de deshechos (Ayuntamiento de Centro, 2009). En este contexto, la laguna principal del parque se evaluó en función de su estado sanitario, trófico y de biodiversidad de la macrofauna acuática, para resolver dos preguntas: 1) si la degradación ambiental de la laguna se ha incrementado con respecto al estado registrado por Rodríguez (1996) y 2) si sus niveles de contaminación rebasan los valores permisibles para las aguas de reúso en servicios al público con contacto indirecto u ocasional. Para esta última pregunta se aclara que la laguna de La Pólvora no recibe aguas residuales, pero al cumplir la función de uso de contacto secundario se puede aplicar su normatividad para cubrir el propósito de proteger al medio ambiente y la salud de la población (DOF, 1998).

 

Métodos

El parque La Pólvora se ubica al sureste de la ciudad de Villahermosa, Tabasco, México (17° 58' 56'' - 17° 58' 45'' N; 92° 55' 30'' y 92° 55' 31'' O) a 2 msnm. El sistema lagunar ubicado dentro del parque La Pólvora es un ecosistema de contacto que estuvo conectado con las lagunas Mayito y Curahueso (Peña Marshall, datos no publicados). En el presente, el parque incluye dos embalses aislados entre sí, que suman un área de 50 150 m² (figura 1). El embalse principal fue rehabilitado totalmente en 1985, mientras que el segundo embalse no, aunque el andador bordea ambos embalses con bordes de cemento, mientras que el segundo embalse no. La rehabilitación se efectuó porque los embalses perdían su nivel de agua (Rodríguez, 1996). La laguna principal de La Pólvora, con una extensión de 40 650 m², descarga al río Grijalva mediante un canal construido para mantener un nivel similar de agua durante todo el año, aunque ésta ha recibido agua del río Grijalva durante las inundaciones, por ejemplo en 2007. El parque está rodeado de edificios de oficinas de gobierno y educativas, así como del mercado de La Sierra, los cuales no descargan aguas residuales en la laguna La Pólvora, pero sí influyen en la calidad del agua de la misma por escorrentía.

El muestreo se realizó en el embalse principal en la temporada de mínima inundación (marzo de 2009), para generar una evaluación rápida del estado actual de su condición ambiental en la temporada en donde se registra la menor variabilidad espacial debido al mínimo efecto de las escorrentías. El diseño de muestreo incluyó tres sitios de muestreo, en donde se recolectó agua, macrofauna epibentónica y peces. Cada sitio de muestreo estuvo delimitado dentro de un triángulo, que sirvió para demarcar tres subsitios equidistantes (figura 1) y obtener repeticiones por sitio de los parámetros del agua y de la macrofauna colectada. Para calificar la calidad del agua con respecto a la normatividad mexicana vigente (DOF, 1998) y calcular los índices de la calidad del agua (Water Quality Index-WQI) (Ott, 1970) y del estado trófico (IET) de Carlson (1977), se cuantificaron 12 parámetros fisicoquímicos y biológicos (cuadro 1), los cuales se midieron in situ o a través de las técnicas propuestas por SCOR-UNESCO (1966), APHA (1992) y EPA (1990). Ambos índices, WQI e IET, se calcularon para medir la condición ambiental del agua. En el punto central del triángulo se obtuvo la muestra de agua para la determinación de los coliformes fecales, oxígeno disuelto, conductividad eléctrica y los parámetros físicos (cuadro 1). Mientras, en los tres subsitios equidistantes se recolectó agua a una profundidad media para obtener una muestra compuesta para determinar los otros cinco parámetros fisicoquímicos incluidos (cuadro 1). Las muestras de agua se conservaron en hielo a temperatura de 4 °C y fueron analizados en laboratorio dentro de los tiempos establecidos por las técnicas y normas mencionadas con anterioridad en este párrafo.

La macrofauna se recolectó con una red agallera de 50 m de largo por 2 m de alto y luz de malla de 3", una red de barra tipo Renfro con una abertura de boca de 1.8 m y una luz de malla de 0.8 mm, una atarraya con un diámetro de 2.8 m y luz de malla de 1'' y redes de cuchara con un área de 0.117 m² y luz de malla de 1 mm. La red agallera se dejó una hora. En cada sitio de muestreo se efectuaron tres repeticiones en los lados del triángulo con la red tipo Renfo y seis repeticiones en los subsitios equidistantes y lados del triángulo con la atarraya. La macrofauna distribuida en la orilla se capturó con tres redes de cuchara simultáneamente durante diez minutos.

Los moluscos y peces fueron determinados a nivel específico (Burch, 1982; Thompson, 1984; Weber, 1992; Armbruster, 2004; Miller et al., 2005). La literatura sobre insectos acuáticos y crustáceos se omitió, porque no fueron capturados en este muestreo. El factor de condición de los peces se calculó con la fórmula K = W/L³ (Lagler et al., 1984), en donde W = peso húmedo (g) y L = longitud total (cm).

 

Resultados

En la laguna La Pólvora, los valores de la temperatura son característicos de lagos cálidos tropicales (25-26 °C). Asimismo, la profundidad (de 0.6 a 3.5 m), conductividad eléctrica (261-312 μS/cm) y trasparencia del agua (0.4-0.5 m) con mínima variación indicaron que es un embalse somero limnético productivo.

El intervalo del pH (de 7.0 a 7.8) y de sólidos suspendidos fluctuaron mínimamente y son adecuados como fuentes de abastecimiento para uso público urbano y para servicios al público con contacto indirecto u ocasional.

Los valores del oxígeno disuelto (de 5.1 a 7.0 mg/l) representaron una buena condición para la vida acuática en humedales y superó el límite inferior permisible como fuente de abastecimiento para uso público urbano. Asimismo, los registros de la DBO₅ (2-3 mg/l) no superaron el límite máximo permisible para los servicios al público con contacto indirecto u ocasional. En este sentido, los contenidos de nitratos (0.060 a 0.076 mg/l) reflejaron la ausencia de descargas de aguas residuales de origen doméstico, además de que no superaron el límite para fuentes de abastecimiento para uso público urbano.

Los valores de fósforo total (0.116-0.126 mg/l) y clorofila a (de 69 a 101 μg/l) correspondieron con la condición hipereutrófica; no obstante, los valores de PT resultaron inferiores al del lineamiento de calidad del agua de fuentes de abastecimiento para uso público urbano.

Los registros de coliformes fecales variaron de 7 500 a 15 000 NMP/100 ml, y superaron el límite permisible para los servicios al público con contacto indirecto u ocasional.

La laguna fue calificada con buena calidad del agua (WQI = 72). Los parámetros fisicoquímicos que determinaron el aumento en el valor del índice fueron la saturación de oxígeno disuelto (78%), el potencial de hidrógeno (7.42), los contenidos de nitratos (0.07 mg/l), el fósforo total (0.12 mg/l) y el cambio de la temperatura (0.25 °C). En contraste, las bacterias de coliformes fecales (13 000 NMP/100 ml), la transparencia (0.41 m), los contenidos de sólidos (188 mg/l) y la demanda bioquímica del oxígeno (2.86 mg/l) definieron la disminución en el valor del índice.

El embalse resultó hipereutrófico (IET = 73), con valores promedio de transparencia de 0.41 m, de contenido de fósforo total de 0.12 mg/l y de concentración de clorofila a de 85.44 μg/l.

En La Pólvora se recolectaron 184 especímenes pertenecientes a tres familias, cuatro géneros y cuatro especies de moluscos y cinco familias, ocho géneros y 11 especies de peces (cuadro 2). El gasterópodo exótico Thiara tuberculata dominó con el 64% de la abundancia total, seguido por el gasterópodo Pomacea flagellata y el pez loricárido exótico Pterygoplichthys pardalis, que juntos sumaron 17%. El restante 19% de la abundancia total estuvo representado por las otras 12 especies recolectadas (cuadro 2). La mayoría de los peces capturados fueron adultos, ya que solamente tres especímenes de Dorosoma anale y cuatro de Thorichthys pasionis fueron juveniles. Los peces Paraneetroplus bifasciatus (L = 324.05 ± 18.67 cm y W = 18.25 ± 0.46 g) y Pterygoplichthys pardalis (L = 259.2 ± 4.99 cm y W = 25.61 ± 0.26 g) fueron las dos especies con mayor talla y peso promedio. El valor reducido de diversidad (H' = 1.42 bits/individuos) se relacionó con los valores bajos del factor de condición (K ≤ 0.113) (cuadro 2) en las 11 especies de peces, la ausencia de insectos acuáticos, macrocrustáceos y peces de la familia Poeciliidae, así como el número bajo de especies de cíclidos capturados (cuadro 2). El valor de equitatividad (J = 0.52) fue reflejo de la dominancia numérica del caracol Thiara tuberculata, y la semejanza en la abundancia de las restantes 14 especies de moluscos y peces.

 

Discusión

La Pólvora es una laguna cálida tropical y somera, según los criterios de Carp (1972), y Salas y Martino (2001), en donde el potencial de hidrógeno, sólidos suspendidos totales, oxígeno disuelto, DBO₅, nitratos y fósforo total, cumplieron con la normatividad vigente para uso recreativo de contacto secundario y fuente de abastecimiento para uso público urbano (DOF, 1998; LFDMA, 2009). Sin embargo, el contenido de fósforo total se ha incrementado al doble en los últimos 15 años, lo cual se refleja en que la condición hipereutrófica obtenida en este estudio difirió a la oligotrófica reportada en La Pólvora, con una concentración de fósforo total de 0.05 mg/l (Rodríguez, 1996). La condición hipereutrófica en La Pólvora coincidió con lo registrado para muchos lagos urbanos (Quiros, 2000; Schueler y Simpson, 2001; González et al., 2004; Quiroz et al., 2004; Hansen et al., 2007; Panigrahi et al., 2007; Oliva et al., 2008).

En contraste con los seis parámetros anteriores, los contenidos de coliformes fecales superaron el límite permitido (1 000 NMP/100 ml) para los servicios al público con contacto indirecto u ocasional, y la protección de la vida acuática en humedales de México (DOF, 1998; LFDMA, 2009) y la normatividad en otros países (NC, 1999), lo que representa un riesgo para la salud humana y ecológica (Mallin et al., 2000). Como hipótesis, el origen de las coliformes fecales puede ser por escorrentía, pues el contenido de nitratos (< 4.0 mg/l) indica que la laguna no recibe descargas de origen urbano (Groffman et al., 2004). Contradictoriamente al significado del contenido elevado de coliformes fecales, el índice de la calidad de agua, WQI, que tiene un enfoque de salud pública (Ott, 1970), caracterizó a la laguna La Pólvora con buena calidad ambiental. La calificación de buena calidad también se atribuyó a los valores altos de saturación del oxígeno disuelto, que en La Pólvora se interpretan en la elevada producción fotosintética, como se ha reportado en otros ecosistemas (Panigrahi et al., 2007). En cambio, los valores de coliformes fecales, sólidos totales y la trasparencia del agua influyeron en la disminución de la calificación del WQI.

El número de especies de moluscos resultó similar a lo reportado para la laguna del Pozo (Granados y Ramos, 1997) y menor al Parque Estatal Agua Blanca (Rangel et al., 2004). Los moluscos Pomacea flagellata, Pyrgophorus coronatus y T. granifera capturados en La Pólvora han sido frecuentemente registrados en otros ecosistemas lénticos de la región (Rangel y Gamboa, 2000; Sánchez et al., 2012a).

La ausencia de crustáceos contrastó con la amplia distribución y dominancia numérica del anfípodo Hyalella azteca, así como de los carideos Potimirin mexicana y Macrobrachium acanthurus, registrada en los ecosistemas lénticos de la región y fuera de ella (Alcocer et al., 2000; Mejía-Ortíz et al., 2001; Hart y Lovvorn, 2005; Álvarez et al., 2005; Velasco et al., 2005; Pereira y García, 2006; Barba y Sánchez, 2007; Sánchez et al., 2007; Sánchez et al., 2012a). La ausencia de insectos acuáticos, anfípodos y poecilidos se atribuye a la ausencia de macrofitas acuáticas, ya que su distribución está asociada con hábitat estructurados como macrófitas acuáticas y troncos hundidos (Meschiatti et al., 2000; Velasco et al., 2005; Rocha-Ramírez et al., 2007; Montalvo-Urgel et al., 2010; Sánchez et al., 2012b), pues son tolerantes a condiciones adversas de salinidad, temperatura, pH y concentraciones de oxígeno disuelto (Alcocer et al., 2000; Álvarez et al., 2005).

La riqueza específica y la diversidad de peces en la laguna La Pólvora fue menor en comparación con las 19 especies registradas en la laguna del Pozo (Granados y Ramos, 1997) y mayor a lo reportado para el lago urbano del parque Tezozómoc, los lagos Zempoala y Tonatiahua, y los lagos de Chapultepec (Alcocer et al., 2007; Quiroz et al., 2007; Sánchez et al., 2007). La dominancia de especies de las familias Cichlidae y Poeciliidae ha sido frecuentemente reportada en los ecosistemas acuáticos en la provincia Usumacinta (Vega-Cendejas, 2001; Minckley et al., 2005; Rodiles-Hernández et al., 2005; Macossay-Cortez et al., 2011), lo cual coincidió para la primera familia en La Pólvora, pero contrastó en el mismo ecosistema debido a la ausencia de pecílidos.

Las capturas del caracol viajero Thiara tuberculata, del pez diablo Pterygoplichthys pardalis y de la tilapia Oreochromis niloticus destacaron por ser especies exóticas que representaron el 20% del total de especies y el 71% de la abundancia total de la macrofauna, lo cual es un indicador importante en ecosistemas acuáticos continentales, en donde su permanencia se considera una de las causas de la extinción de especies nativas, lo que tiene diversos efectos en el funcionamiento y servicios que ofrecen estos lagos urbanos, independientemente de su origen (Comité Asesor Nacional sobre Especies Invasoras, 2010).

La baja diversidad faunística e incremento de especies invasoras ha sido correlacionada con la condición hipereutrófica en otros ecosistemas acuáticos (Jewett et al., 2005; Moreno y Callisto, 2006). Además, la baja diversidad se ha relacionado a la mala calidad del agua, ya que el estrés ha sido relacionado con cambios metabólicos e incremento de la energía requerida para mantener la homeostasis y obtener alimento por su baja disponibilidad (Sadauskas-Henrique et al., 2011).

 

Conclusiones

La condición de buena calidad del agua definida para la laguna La Pólvora a través del WQI enmascaró el problema de salud asociado con la elevada concentración de coliformes fecales. El origen de estos coliformes fecales es principalmente por escorrentía, ya que los valores de NO₃ y los datos de construcción del parque indican que la laguna no se rellena con aguas residuales. El cumplimiento de las normas en la mayoría de los parámetros (OD, SST, pH, DBO₅ y PT) indica que la calidad del agua es adecuada con la normatividad vigente para el uso recreativo de contacto secundario, con la excepción de que los valores de coliformes fecales representan un riesgo sanitario. El aumento al doble del contenido de fósforo total y del estado trófico registrado en la laguna La Pólvora 15 años antes, la condición hipereutrófica, los bajos valores de diversidad de macrofauna epibentónica y de peces, el porcentaje de especies exóticas, y los valores bajos del factor de condición de las 11 especies de peces indican que esta laguna está en un proceso de degradación ambiental. Esta evaluación rápida sustenta la necesidad de generar un monitoreo para apoyar el programa de manejo de este parque.

 

Agradecimientos

A las autoridades de la Maestría en Ciencias Ambientales y a la coordinación de la Coordinación de Vinculación y Servicios por su apoyo en esta investigación efectuada en el curso de Limnología de dicho posgrado.

 

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