Insectos acuáticos asociados a arroyos de la Serranía de La Macuira - La Guajira, Colombia / Aquatic insects associated with streams of the Serranía de la Macuira - La Guajira, Colombia

RESUMEN Los insectos acuáticos tienen gran importancia en los ecosistemas fluviales, debido a su alta abundancia y diversidad e indicadores de calidad de agua. En este trabajo, se caracterizaron las comunidades de insectos acuáticos en La Macuira, norte de La Guajira colombiana. Se seleccionaron cinco arroyos intermitentes, como sitios de muestreo: Mekijanoü, Chaamaalüü, Kanewerü, Mmalaüü y Kajashiwoü. Para la colecta de los organismos, se empleó una red Surber, durante cinco minutos. Además, se tomaron muestras de hojarasca (cerca de 500g) del fondo del río. Las muestras recolectadas en los diferentes microhábitats en cada sitio, se integraron para conformar una muestra compuesta y posterior análisis de la diversidad; además, se calculó el índice de calidad de agua BMWP/Col en cada uno de los arroyos, para conocer la calidad de sus aguas. Se colectaron en total 545 individuos, distribuidos en 25 géneros, 19 familias y 7 órdenes. Se registran, por primera vez, para la Serranía de la Macuira, los géneros Heterelmis, Corydalus, Rhagovelia, Mayobaetis, Tholymis y Mecistogaster. El arroyo Mekijanoü presentó la mayor abundancia (411 individuos) y riqueza de géneros, en la que predominó la presencia de Heterelmis y Kajashiwoü, la menor abundancia (20 individuos), fluctuada por la formación de pozos y la poca conectividad. Los valores del índice BMWP/Col oscilaron entre 41 y 87, lo cual, indica que cuatro arroyos presentaron una moderada contaminación y uno se encontraba ligeramente contaminado.

ABSTRACT Aquatic insects are high importance in aquatic ecosystems due to their high abundance and diversity and water quality indicators. In this work, assemblages of aquatic insects were studied in La Macuira, northern La Guajira, Colombia. Five intermittent streams were selected as sampling sites such as Mekijanoü, Chaamaalüü, Kanewerü, Mmalaüü and Kajashiwoü. Surber net was used for collecting of organisms for five minutes; also, samples of leaf litter were taken manually of the streambed. The samples collected were integrated to form a sample composed on each site, and then analyze this diversity; also, the water quality index BMWP/Col was estimated for each site. A total of 545 individuals were collected, grouped in 25 genus, 19 families and 7 orders. The genus Heterelmis, Corydalus, Rhagovelia and Mayobaetis, Tholymis and Mecistogaster are recorded for the first time for the Serranía de la Macuira. The Mekijanoü stream presented the high abundance (411 individuals) and genera, in which Heterelmis predominated. In contrast, Kajashiwoü presented the lowest abundance (20 individuals) fluctuated by the formation of wells and poor connectivity between them. The BMWP/Col index whose ranged from 41 to 87, indicating that four streams showed a moderate contamination and one was slightly contaminated.

The contribution of environmental factors to fish assemblages in the Río Acahuapa, a small drainage in Central America

The ichthyofauna of the Río Acahuapa was analyzed sampling 17 sites that included the basin main channel and its tributaries. Fish were collected using dip-nets, seine-nets and electrofishing. Fish standard length and species abundance were recorded. Species origin and salinity tolerance criteria were used to classify fish species. Water physicochemical variables, habitat structure and sampling sites elevation were recorded. A total of 33 fish species were registered, 12.1% are primary, 45.5% are secondary and 42.4% are of marine derivation. Fish species richness declined with increase of elevation (R2=0.55, p=0.0006). Two assemblages of fishes were identified: the first one associated to sites of low elevations (19-184 masl), composed mainly of secondary and marine-estuarine fish species related with high temperature, water velocity, river width, dissolved oxygen and low sand and silt substrate cover; the second one associated to sites of middle and higher elevations (185-519 masl), composed by primary and secondary freshwater fishes related with high pH, logs and rocks substrate cover. In summary, elevation and environmental variables contributed to the composition and distribution of fish in the Río Acahuapa.(AU)

La ictiofauna del Río Acahuapa fue analizada en 17 sitios que incluyen el canal principal de la cuenca y sus tributarios. Los peces fueron recolectados utilizando chinchorros, redes de mano y electropesca. Se registró la longitud estándar y la abundancia por especie. El criterio de origen y tolerancia a la salinidad de las especies fue utilizado para clasificar a los peces. Las variables fisicoquímicas del agua, estructura del hábitat y elevación se registraron en cada sitio. Un total de 33 especies fueron registradas, cuyo 12.1% son primarias, 45.5% secundarias y 42.4% son de derivación marina. La riqueza de especies de peces disminuyó con el aumento de la elevación (R2=0.55, p=0.0006). Dos ensamblajes de peces fueron identificados: el primero está asociado con sitios de bajas elevaciones (19-184 msnm), compuesto principalmente de especies de peces secundarias y marino-estuarinas relacionadas con altas temperaturas, velocidad del agua, ancho de río, oxígeno disuelto y baja cobertura de sustrato de arena y limo; el segundo está asociado con sitios de mediana y alta elevación (185-519 msnm), compuesto por peces dulceacuícolas primarios y secundarios relacionados con altos valores de pH y cobertura de sustrato de troncos y rocas. Se determina que la elevación y las variables ambientales contribuyen a la composición y distribución de peces en el Río Acahuapa.(AU)

MÉTODO PARA LA CRÍA EN LABORATORIO DE CHIRONOMIDAE (DÍPTERA) DE AMBIENTES LÓTICOS / Laboratory Rearing Methodology for Chironomidae (Diptera) of Lotic Environments

La taxonomía de Chironomidae se apoya fuertemente en la integración de las características morfológicas de todas las fases del ciclo de vida, las cuales se pueden obtener mediante la cría en laboratorio. Este estudio desarrolló un método de cría en laboratorio de larvas de Chironomidae de ambientes lóticos. El método consta de una circulación constante de agua y distintos ítems alimenticios. Esta metodología ha permitido obtener asociaciones de los estados de larva, pupa y adulto para la identificación de especies presentes en una región de Argentina en la que el estado de conocimiento de la familia Chironomidae es incipiente.

The taxonomy of Chironomidae is strongly supported by the integration of morphological characteristics of all stages of the life cycle, which can be obtained through laboratory rearing. This study was developed in laboratory to test rearing method for lotic Chironomidae larvae. The method included constant water circulation and different food items. This methodology allowed obtaining associations of larva, pupa and adult stages for the identification of species from an Argentinean region in which the knowledge of Chironomidae family is incipient.

¿Qué factores determinan la distribución altitudinal de los peces de ríos tropicales andinos? / Which factors determine the altitudinal distribution of tropical Andean riverine fishes?

ResumenLos gradientes altitudinales representan un sistema apropiado para evaluar si existe una relación general entre los patrones de riqueza, variables ambientales, y los procesos ecológicos que determinan cuantas especies co-ocurren en un área dada.En cuanto a los peces de agua dulce en arroyos de montaña la relación prevalente es un decrecimiento monotónico en riqueza de especies con la altura. El objetivo de este estudio es evaluar cuatro hipótesis que pueden explicar la relación negativa entre la riqueza local de especies de peces y la altura, 1) hipótesis de la disminución de la energía disponible 2) hipótesis del aumento del rigor climático 3) hipótesis de la diversidad de hábitats e 4) hipótesis de la severidad de las condiciones físicas del hábitat que se presentan río arriba, relacionada a las dificultades para colonizar las partes altas de los ríos. Se recolectaron peces y macro-invertebrados en 83 sitios entre 200 a 4 000 m en dos cuencas en la Amazonía boliviana. La primera hipótesis fue evaluada mediante regresiones entre la densidad de macro-invertebrados, los peces invertívoros y la altura. Para evaluar la segunda y tercera hipótesis se realizó un análisis de regresión múltiple (GLM), entre la riqueza y varios factores locales y regionales. Se analizó también la disimilitud de los ensamblajes de peces sobre el gradiente altitudinal utilizando los índices βsim y βnes. Se encontró que la riqueza de peces disminuye de manera lineal con el aumento de la altura. La densidad de macroinvertebrados aumenta con la altura, contrariamente a la riqueza de peces invertívoros, sugiriendo que la energía no constituye un factor limitante para la colonización de las especies de peces en zonas altas. El GLM explicó un 86 % de la variación total de la riqueza, con un aporte significativo de la temperatura del agua, las pendientes máximas en el río principal y el ancho de río. El βsim presentó valores altos en niveles de altura bajos, mostrando mayor recambio de especies entre los sitios cercanos a la fuente de colonización. Inversamente, el βnes mostró valores mayores en las partes altas, correspondientes a cambios por pérdida de especies. Estos resultados sugieren que el rigor climático junto con la severidad física del hábitat crean barreras a la colonización y explican los cambios de riqueza en el gradiente altitudinal.

AbstractAltitudinal gradients represent an appropriate system to assess whether there is a relationship between richness patterns, environmental variables, and the ecological processes that determine the species type and number inhabiting a given area. In mountain streams freshwater fishes, the most prevalent relationship is a monotonic decrease in species richness with elevation. The objective of this study was to evaluate four hypotheses that can explain the negative relationship between local fish species richness and altitude, 1) the hypothesis of decreasing energy availability, 2) the hypothesis of increasing climate severity, 3) the hypothesis of habitat diversity, and 4) the hypothesis of isolation by physical severity of the environment. Fish and macro-invertebrates were collected following standard methods from 83 sites (between 200-4 000 meters) of two river basins in the Bolivian Amazon. The first hypothesis was tested by analyzing relationships between the density of macro-invertebrates, the richness of invertivorous fish species and altitude; while the second and third hypotheses were assessed by a multiple regression analysis (GLM) between fish species richness and several local and regional factors. Besides, assemblage dissimilarity between sites along the altitudinal gradient was analyzed using βsim and βness indices. Fish richness decreases linearly with increasing altitude. The density of macro-invertebrates tends to increase at higher altitudes, contrary to invertivorous fish species richness, suggesting that energy availability is not a limiting factor for fish species colonization. The GLM explained 86 % of the variation in fish species richness, with a significant contribution of water temperature, maximum slope in the river mainstem, and stream width. There is a higher species turnover (βsim) between sites at low elevation. Inversely, βness shows higher values in the upper parts, corresponding to change in assemblages mainly due to species loss. Taken together, these results suggest that climatic and physical severities create strong barriers to colonization, further explaining the decrease in fish richness along the altitudinal gradient.

Riesgo sanitario integrado por sustancias presentes en recursos hídricos de Tres Arroyos, Argentina / Integrated health risk by substances in water resources of Tres Arroyos, Argentina / Risco sanitário integrado por substâncias presentes em recursos hídricos de Tres Arroyos, Argentina

El objetivo del trabajo fue analizar el riesgo sanitario no carcinogenético a partir de ciertas sustancias (inorgánicas, fenólicas, metales pesados y pesticidas) presentes en aguas superficiales y subterráneas de la ciudad de Tres Arroyos. El análisis se realizó utilizando el modelo básico de análisis de riesgo sanitario probabilístico de USEPA considerando tres estratos de edades infantiles (5, 10 y 15 años). Se integraron escenarios de tipo residencial con recreativo, sobre la base de la exposición por la ingesta y por el contacto dérmico con el agua. En los tres estratos de edad, los resultados indican que los valores del riesgo integrado (riesgo residencial + riesgo recreativo) fueron significativos y decrecientes con relación a la edad, siendo el arsénico el principal contribuyente a través de la vía de ingesta consuntiva del escenario residencial.

The objective of this work was to analyze the non-carcinogenic health risk from certain substances (inorganic, phenolic, heavy metals and pesticides) in surface waters and groundwater in the town of Tres Arroyos. The analysis was performed using the basic model of health risk analysis considering probabilistic USEPA for children of three age groups (5, 10 and 15). Residential and recreational type scenarios were integrated, based on exposure through ingestion and dermal contact with water. In all three age strata, the results indicate that the values of the integrated risk (residential risk + recreational risk) were significant and decreasing with respect to age, being arsenic the largest contributor through the residential ingestion pathway.

O objetivo do trabalho foi analisar o risco sanitário não-carcinogênico a partir de determinadas substâncias (inorgânicas, fenólicas, metais pesados e pesticidas) presentes em águas superficiais e subterrâneas da cidade de Tres Arroyos. A análise foi feita utilizando o modelo básico de análise de risco sanitário probabilístico de USEPA, considerando crianças de três faixas etárias infantis (5, 10 e 15 anos). Foram integrados cenários do tipo residencial e recreativo, com base na exposição pela ingestão e pelo contato dérmico com a água. Nas três faixas etárias, os resultados indicam que os valores do risco integrado, (risco residencial + risco recreativo) foram significativos e decrescentes com relação à idade, sendo o arsênico o contribuinte principal através da via da ingestão consuntiva do cenário residencial.

Riesgo sanitario por sustancias tóxicas en aguas superficiales de Tres Arroyos, Argentina / Health risk by toxic substances in freshwater of Tres Arroyos, Argentina / Risco sanitário por substâncias tóxicas em águas superficiais de Tres Arroyos, Argentina

En cursos de agua del partido de Tres Arroyos (provincia de Buenos Aires, Argentina) se encontraron sustancias tóxicas (metales pesados, nitratos, nitritos, fluoruros, sustancias fenólicas y pesticidas organoclorados). El objetivo del trabajo fue estimar el riesgo sanitario para el baño recreativo en esas aguas. El análisis se basó en el modelo USEPA probabilístico para riesgo agregado y acumulativo, tanto para efectos no carcinogenéticos (ENC) como carcinogenéticos (EC), considerando la ingesta accidental de agua y el contacto dérmico. Se planteó un escenario de exposición basado en datos propios y de la literatura para un niño de 10 años como representativo de la población expuesta. Los resultados indican que no existiría riesgo relevante para la actividad recreativa para las concentraciones consideradas. De todos los cuerpos de agua el de mayor riesgo es el Arroyo Claromecó, pero sólo alcanza al 20% del valor limitante. Los metales contribuyen con un 82 y 99% del riesgo total acumulado por ENC y EC, respectivamente, seguidos por las sustancias inorgánicas. Y de los metales, el mayor contribuyente al riesgo es el arsénico, quien aporta el 78 y 99% del riesgo agregado y acumulado por todas las sustancias para ENC y EC, respectivamente.

Toxic substances (heavy metals, nitrate, nitrite, fluoride, phenolic substances and organochlorine pesticides) were detected in Tres Arroyos county freshwaters (Buenos Aires province, Argentina). The aim of this study was estimate the human health risk (HR) associated with these substances during recreational bathing. The probabilistic HR assessment was based on aggregated and cumulative USEPA models. Cancer (CE) and non-cancer (NCE) risk were estimated for accidental drinking and dermal contact during the recreational activity. The exposure scenario considered was based on own and literature data, and a ten year-old child was selected as representative of the exposed population. The results indicated that surveyed substances do not generate any health risk for recreational bathing with direct contact at the specified concentrations and exposure conditions. Claromecó creek station was the riskiest point of whole water bodies, but it reaches only 20% of the limitating value. Metals were the major contributors to overall aggregated and cumulative risk (82% for NCE and 99% for CE), followed by inorganic substances. Arsenic was the most dangerous metal, responsible for the 78 and 99% of the aggregate and cumulative risks for all substances for NCE and CE, respectively.

Em cursos d´água da localidade de Tres Arroyos (Província de Buenos Aires, Argentina) foram encontradas substâncias tóxicas (metais pesados, nitratos, nitritos, fluoretos, substâncias fenólicas e pesticidas organoclorados). O objetivo do trabalho foi calcular o risco sanitário para o banho com fins recreativos nessas águas. A análise foi realizada com base no modelo USEPA probabilístico para risco agregado e acumulativo, tanto para efeitos não carcinogênicos (ENC) como carcinogênicos (EC), considerando a ingestão acidental de água e o contato dérmico. Foi apresentado um cenário de exposição com base em dados próprios e da literatura para um menino de dez anos como representativo da população exposta. Os resultados indicam que não existiria risco relevante para a atividade recreativa para as concentrações consideradas. De todos os corpos de água aquele de maior risco é o Arroyo Claromecó mas só atinge 20% do valor limitante. Os metais contribuem com 82 e 99% do risco total acumulado por ENC e EC, respectivamente, seguidos pelas substâncias inorgânicas. E dos metais, o maior contribuinte ao risco é o arsênico, que oferece 78 e 99% do risco agregado e acumulado por todas as substâncias para ENC e EC, respectivamente.

Mesohabitat indicator species in a coastal stream of the Atlantic rainforest, Rio de Janeiro-Brazil

The Mato Grosso is a typical Atlantic Forest stream located on the East coast of Brazil, approximately 70km from Rio de Janeiro city. From its source at about 800m a.s.l, the stream drains a 30km² area of the Northwestern part of the municipality of Saquarema, state of Rio de Janeiro and flows into the Saquarema Lagoon system. We hypothesized that fish species occupy distinct mesohabitats, with the prediction that their occurrences and densities differ among the microhabitats of riffles, runs and pools. A 250m-long stretch of the stream located in its uppermost part was selected for this study, where it becomes second-order. Mesohabitat description and their fish characterization were undertaken. Fish sampling was conducted by electroshocking and after their identification and counting, they were returned to the stream. For mesohabitat characterization, a Discriminant Function Analysis (DA) was applied. The total number of samples was estimated by the Zippin method and the recorded densities were used as an Indicator Species Analysis (ISA), followed by a Monte Carlo test for 1 000 permutations. The DA significantly separated the three predetermined mesohabitats (pool, riffle and run) (WL=0.13, F=187.70, p=0.001). We found five species of fishes, belonging to four families and three orders. The fishes Rhamdia quelen, Phalloceros harpagos, Pimelodella lateristriga and Astyanax taeniatus are indicators of the pool environment in the Mato Grosso stream, whereas Characidium cf. vidali is an indicator of the riffle environment. The Monte Carlo test detected non-random mesohabitat use only for P. lateristriga and A. taeniatus in the pools and for Characidium cf. vidali in the riffles. We concluded that the Mato Grosso stream contains three well-defined mesohabitats, with indicator species present in two of these mesohabitats. Rev. Biol. Trop. 58 (4): 1479-1487. Epub 2010 December 01.

El estudio se realizó en el Río Mato Grosso (22º55‘ S-42º35‘ W), donde se encontraron cinco especies de peces, pertenecientes a cuatro familias y tres órdenes. Teniendo en cuenta la distancia filogenética y la evidente diferencia morfológica externa entre ellos, nuestra hipótesis es que ellos ocupan distintos mesohabitats y que las ocurrencias y densidades difieren entre mesohabitats, previamente definidos como corriente, rápido y remanso. La colección de peces fue realizada por pesca eléctrica, los peces fueron identificados, contados y devueltos al arroyo. Para la caracterización de mesohabitats se aplicó un análisis de función discriminante (AD). El número total de ejemplares fue calculado por el método de Zippin y las densidades fueron utilizadas para un análisis de especies indicadoras (AIE), seguido de la prueba MonteCarlo para 1 000 permutaciones. Los tres mesohabitats fueron separados de manera significativa por AD (WL=0.13, F=187.70, p=0.00), siendo las especies Phalloceros harpagos, Pimelodella lateristriga, Rhamdia quelen y Astyanax taeniatus indicativas del ambiente de remanso, mientras que Characidium cf. Vidali del ambiente rápido. Podemos concluir que este arroyo presenta tres mesohabitats bien definidos con la presencia de especies indicadoras en estos dos mesohabitats.

Aproximación multimétrica a la evaluación de la calidad del agua en cuencas con diferentes niveles de intervención antrópica / Multimetric approach to water quality evaluation of basins with diferent levels of antropic perturbation / Aproximação multimétrica à avaliação da qualidade da agua em bacias com diferentes níveis de intervenção antrópica

La vegetación ribereña desempeña un conjunto de funciones ecosistémicas. Tiene influencia sobre la hidrología, geomorfología, química del agua y suministro de material alóctono, por lo cual es relevante en la productividad y funcionamiento, estabilizando laderas, regulando la temperatura, filtrando y reteniendo nutrientes y otorgando hábitat a las comunidades acuáticas. Este estudio realizó una aproximación multiparamétrica en ríos mediterráneos de Chile central. Los resultados mostraron que las variables que mejor reflejan la distribución de los macroinvertebrados fueron la conductividad y los sólidos disueltos, las cuales también se correlacionaron significativamente con la calidad de ribera y del hábitat fluvial. Esta aproximación sugiere la evaluación integral del sistema fluvial como una herramienta para la conservación y restauración de la salud integral de los ecosistemas acuáticos.

The riparian zone vegetation performs several functions for the ecosystem. It influences the hydrology, geomorphology, water chemistry; and supplies of allocthonous materials; therefore, it is important for the productivity and functioning of fluvial systems, stabilizing slopes, regulating temperature, filtering and retaining nutrients, and providing habitat to aquatic communities. This study followed a multiparametric approach in Central Chile mediterranean streams. The results showed that the variables that better reflect the distribution of macroinvertebrates were conductivity and dissolved solids. These variables also correlated significantly with bank quality and stream habitat. This approximation suggests the integral evaluation of a stream system as a tool for conservation and restoration of integral health of aquatic ecosystems.

A vegetação riberenha desempenha um conjunto de funções ecossistêmicas. Tem influência sobre a hidrologia, geomorfologia, química da água e subministro de material alóctono, pelo qual é relevante na produtividade e funcionamento, estabilizando ladeiras, regulando a temperatura, filtrando e retendo nutrientes e outorgando habitat às comunidades aquáticas. Este estudo realizou uma aproximação multiparamétrica em rios mediterrâneos do Chile central. Os resultados mostraram que as variáveis que melhor refletem a distribuição dos macroinvertebrados foram a condutividade e os sólidos dissolvidos, as quais também se correlacionaram significativamente com a qualidade de ribeira e do habitat fluvial. Esta aproximação sugere a avaliação integral do sistema fluvial como uma ferramenta para a conservação e restauração da saúde integral dos ecossistemas aquáticos.