Effects of hydroclimatic anomalies on bacteriological quality of the Middle Paraná River (Santa Fe, Argentina) / Efecto de anomalías hidroclimáticas sobre la calidad bacteriológica del río Paraná Medio (Santa Fe, Argentina)

ABSTRACT

Lenitic and lotic aquatic environments were studied in the Middle Paraná River basin, one of the largest rivers of the world (basin 1,510,000 km2, length 2,570 km). The Paraná River (S 31° 42’ 04"; W 60° 29’ 39"), during El Niño-Southern Oscillation (ENSO) (1997-1998), registered maximum flows of 29,962 m3 s-1(more than twice the mean flow) and also positive pluvial anomalies (A) (from +120 mm to +161 mm). However, concentrations of Escherichia coli remained low, with values similar to the mean (p > 0.05) (1.3802 log10 cfu/100 ml). Only a maximum peak (1.903 log10 cfu/100 ml), significantly higher than the mean (p < 0.0001), was detected during the ascending phase of the flood pulse. During La Niña (September 1999 - March 2000; Q =11,255 m3 s-1; A = -78 mm to -84 mm), concentrations of E. coli were significantly lower than the mean (p< 0.0001). During the post-Niña period, with normal flows (Q = 14,900 m3 s-1) but with strong positive pluvial anomalies (A= +118 mm to +377 mm), the fecal indicator density reached maximum values (up to 2.699 log10 cfu /100 ml, p< 0.0001). The multiple regression model used with all the results obtained in the Paraná River showed that variations in concentrations of E. coli are mainly explained by pluvial precipitations and hydrometric level (p = 0.001). Temporal patterns of concentrations of E. coli in a small, secondary course (Q = 101 m3 s-1) followed those of the Paraná River, but concentrations and peaks of E. coli produced by exceptional rains showed a higher magnitude (maximum 3.325 log10 cfu /100 ml). In the floodplain lakes, away from urban centers, concentrations of E. coli were not associated to hydroclimatic anomalies, but directly to vegetable cover maximum concentrations were always registered during periods that lakes remained covered by floating macrophytes (mainly Eichhornia crassipes); on the contrary, minimum concentrations were registered during periods without vegetable cover.

RESUMEN

Se estudiaron ambientes acuáticos leníticos y lóticos en la cuenca del río Paraná Medio, uno de los ríos más grandes del mundo (cuenca 1.510.000 km2, longitud 2.570 km). El río Paraná (31° 42’ 04"S; 60° 29’39"W), durante El Niño Oscilación Sur (ENOS) (1997-1998), registró caudales máximos de 29.962 m3 s-1(más del doble del caudal medio) y también anomalías pluviales (A) positivas (desde +120mm a +161mm). Sin embargo, la concentración de Escherichia coli se mantuvo baja, con valores similares (p > 0,05) a la media (1,3802 log10ufc/100ml). Solamente se detectó un pico máximo (1,903 log10ufc/100ml) significativamente mayor a la media (p < 0,0001) durante la fase ascendente del pulso de la creciente. Durante La Niña (sept. 1999 - marzo 2000; Q =11.255 m3 s-1 ;A = -78mm a -84mm), las concentraciones de E. coli resultaron inferiores a la media (p<0,0001). Durante el período post-Niña, con caudales normales (Q = 14.900 m3 s-1) pero con fuertes anomalías pluviales positivas (A= +118 mm a +377mm), la densidad del indicador fecal alcanzó valores máximos (hasta 2,699 log10ufc /100ml, p< 0,0001).La aplicación de un modelo de regresión múltiple al conjunto de los resultados obtenidos en el río Paraná, muestra que las variaciones en la concentración de E. coli son principalmente explicadas por las precipitaciones pluviales y el nivel hidrométrico (p = 0,001). Los patrones temporales de las concentraciones de E. coli en un pequeño cauce secundario (Q = 101 m3s-1) siguieron a las del río Paraná, pero las concentraciones y los picos de E. coli producidos por lluvias excepcionales fueron de mayor magnitud (máximo 3,325 log10ufc /100ml). Enlas lagunas de la llanura de inundación, lejos de centros urbanos, la concentración de E. coli no estuvo asociada con anomalías hidroclimáticas, sino directamente con la cobertura vegetal las concentraciones máximas se registraron siempre durante los períodos que permanecían cubiertas con macrófitas flotantes (principalmente Eichhornia crassipes). Durante los períodos sin cobertura vegetal, por el contrario, se registraron las concentraciones mínimas de E. coli.