A la hora de evaluar el estado de conservación de de una zona concreta, resulta necesario evaluar la situación en la que se encuentran sus masas de agua continentales (lagos y ríos). Para ello, deberemos remitirnos en la Unión Europea a la Directiva Marco de Aguas (Directiva 2000/60/CE) un cambio significativo de conceptos al integrar el estado del ecosistema acuático en el concepto de calidad de las agua. En esta Directiva se introducen con carácter legal como indicadores de calidad del estado ecológico a los organismos que habitan estas masas de agua. Entre estos indicadores biológicos (o bioindicadores) recogidos en la DMA se encuentran el fitobentos, los macrófitos, los peces y los macroinvertebrados acuáticos. El uso de estos últimos como bioindicadores, presenta diversas ventajas, tanto por ser parte fundamental de las redes tróficas y ser sensibles al estrés ambiental producido por las perturbaciones antrópicas, como por estar presentes en la gran mayoría de las masas de agua continentales, incluidas aquellas que de forma natural no presentan peces o éstos son muy raros. Esto ha hecho que los invertebrados acuáticos hayan sido muy utilizados en Europa y en la Península Ibérica para valorar, anteriormente, la calidad de las aguas y actualmente el estado ecológico de los ecosistemas acuáticos.
Se comentan los grupos más importantes de macroinvertebrados bentónicos relacionados con su sensibilidad a las perturbaciones antrópicas y los distintos métodos de muestro e índices empleados en la Península Ibérica para monitorizar y valorar el estado ecológico de las aguas continentales, desde el IBMWP, ampliamente utilizado en gran parte de la Península, hasta los métodos multimétricos actualmente en aplicación y desarrollo.
Se valora a continuación la presencia de especies invasoras de macroinvertebrados en los cursos fluviales y si deberían ser consideradas al valorar el estado ecológico como perturbación antrópica que son. Finalmente se analiza el posible uso de las comunidades de libélulas, o de especies concretas de libélulas, como bioindicadores.
Esta ponencia fue presentada en el Congreso de Ecología de aguas dulces en Espacios Naturales Protegidos en Txingudi (Irun) en febrero 2012 (si bien con cambios de formato).
Invertebrados agua dulce monitorización y estado ecológico
1. Invertebrados de agua dulce:
monitorización y valoración
del estado ecológico
Antonio Torralba Burrial
2. Esquema ponencia
•
•
•
•
Directiva Marco del Agua
Biodiversidad acuática / macroinvertebrados
Recolección de muestras
Análisis:
• Métricas individuales
• Multimétricos
• ¿Especies invasoras?
• ¿Libélulas como bioindicadoras?
3. Directiva Marco del Agua
Desarrollo sostenible
Estado ecológico ríos
DMA
Política hídrica sostenible UE
Calidad aguas
Estado ecosistema acuático
• Biológicos
Indicadores calidad
• Hidromorfológicos afectando biol.
• Físico-químicos afectando biol.
6. Macroinvertebrados
• Invertebrados
• ≥1 mm (en algún
momento)
• Ciclo vital parcial o
totalmente acuático
• Diversos grupos
•
•
•
•
Cnidarios
Anélidos
Moluscos
Artrópodos*
7. Insectos
•Nivel de conocimiento distinto según grupos
•Grupos mayoritarios: dípteros (43%), coleópteros
(18%) y tricópteros (15%)
Balian et al. 2008
12. Plecópteros
• En el mundo
– 16 familias
– ≈ 3500 spp
• En la Península Ibérica
– 7 familias
–138 spp.
Fochetti & Tierno de Figueroa 2008
13. Ventajas macroinvertebrados
1. Afectados condiciones físicas, químicas y biológicas
2. tipos de estrés comunidades
3. Indican condiciones concretas tramo
4. Responden con rapidez
5. Parte fundamental redes tróficas
6. Detección rápida
7. Muestreos relativamente sencillos y económicos
8. Abundantes mayoría de las corrientes
Klemm et al. 1990, Barbour et al. 1999
17. Muestreo con red manual
• Muestreo a mano en
aguas corrientes poco
profundas
• Muestreo a pie en
aguas más profundas
• Muestreo en aguas
estáticas o corriente
lenta
UNE EN 27828
19. Surber vs red manual
• Comparamos en 15
sitios. De acuerdo:
• Tipo de río
• Estado ecológico
• 2 Surber (laminar y
turbulento) vs 10’ red
manual
Torralba Burrial & Ocharan 2007
20. • Resultados muy similares, con elevados coeficientes
correlación
Torralba Burrial & Ocharan 2007
21. • Resultados muy similares, con elevados coeficientes
correlación
Torralba Burrial & Ocharan 2007
23. IBMWP tipos muestreo
•Sin asociarlo
muestreo concreto
(Alba-Tercedor & SánchezOrtega 1988)
• Usado con varios
tipos muestreo
•Utilización muestreo
red manual hasta no
ver nuevos taxones
(Alba-Tercedor 1996,
Guadalmed)
• Diferenciado del
BMWP original y resto
adaptaciones
Torralba Burrial & Ocharan 2007
24. Aguas someras: 20 kicks
•Unidad de muestreo: puntapié (kick)
• 20 kicks en 100 m
•Repartidos según cobertura
•¿Área final muestreo variable?
I. Pardo, CHE 2005
25. Aguas someras: método portugués
•
•
•
•
Red de mano (20 cm)
Tramos de 50 m variados
Pasadas de 1 m
6 pasadas
INAG 2008
26. Aguas someras: Surber modificado
•Modificaciones para
minimizar nº de
organismos que entran
por deriva durante el
muestreo
UNE EN 28265
34. IBMWP
• Valoración IBMWP
I
• Sumatorio de los
taxones presentes,
ponderado por su
sensibilidad a la
contaminación
• Categorización en 5
clases
Muy bueno
II
Bueno
III
Moderado
IV
Deficiente
V
Malo
Alba Tercedor & Sánchez Ortega 1988, Alba-Tercedor et al. 2002
35. Estado ecológico
•Mayoría tramos
– Muy bueno (54%)
– Bueno (31%)
• Pero 16%
inaceptable DMA
– Moderado
– Deficiente
– Malo
I
II
III
IV
V
Torralba Burrial 2009
49. Índices multimétricos
• Definen la comunidad mediante una serie de métricas
• Métricas referidas al tipo de río
• Las combinan en una fórmula (índice)
• El valor del índice referido al tipo de río (EQR)
• Clase estado ecológico según separación estado de
referencia
50. IPtIN
• Índice Portugués de Invertebrados Norte
• IPtIN = Nº Taxa x 0,25 + EPT x 0,15 + Equidad x 0,1 + (IASPT – 2)
x 0,3 + Log (Sel. ETD+1) x 0,2
Log (Sel. ETD+1) = Log10 de 1 + suma abundancias algunas
familias efemerópteros, tricópteros y dípteros (Heptageniidae,
Ephemeridae, Brachycentridae, Goeridae, Odontoceridae, Limnephilidae,
Polycentropodidae, Athericidae, Dixidae, Dolichopodidae, Empididae,
Stratiomyidae)
INAG 2009
51. IPtIS
• Índice Portugués de Invertebrados Sur
• IPtIS = Nº Taxa x 0,4 + EPT x 0,2 + (IASPT – 2) x 0,2 + Log (Sel.
EPTCD+1) x 0,2
Log (Sel. EPTCD) = Log10 de 1 + suma abundancias algunas
familias de efemerópteros, plecópteros, tricópteros,
coleópteros y dípteros (Chloroperlidae, Nemouridae, Leuctridae,
Leptophlebiidae, Ephemerellidae, Philopotamidae, Limnephilidae,
Psychomyiidae, Sericostomatidae, Elmidae, Dryopidae, Athericidae)
INAG 2009
57. Cálculo METI
• Estandarizar valores (dividir por la mediana de ese métrico en
las localidades de referencia del tipo)
58. Cálculo METI
• Suma de las métricas estandarizadas (valor METI)
• Obtención EQR (división por la mediana del METI en las
estaciones de referencia del tipo)
Tramo
IBMWP IASPT METI-2010
EQR
Clase
1
243
5,79
7,38
0,92
II
2
186
4,77
5,13
0,64
III
3
105
5,25
4,58
0,57
III
4
110
5,24
4,03
0,51
III
5
168
5,42
6,29
0,79
II
6
168
5,42
4,70
0,59
III
59. ¿Especies invasoras?
• Componente significativo cambio global
• Perturbación antrópica
• Afecciones sobre
• Conjunto comunidad IBMWP, IASPT, Multimétricos
• ¿y sobre las spp catalogadas?
Torralba Burrial & Ocharan 2007
62. Especies invasoras
• Valoración según posible impacto sobre especies
catalogadas como amenazadas
Cangrejo de río (A. pallipes)
Náyades (Margaritifera auricularia)
63. Especies invasoras
• Valoración según posible impacto sobre especies
catalogadas como amenazadas
Especies invasoras
Especies catalogadas
afectadas
Clase máxima estado
ecológico
Austropotamobius pallipes
II
Margaritifera auricularia
III
Procambarus clarkii
Pascifastacus
leniusculus
Dreissena polymorpha
Corbicula fluminea
Torralba Burrial & Ocharan 2007
65. Objetivos planteados
1. Explorar las relaciones entre las comunidades de
macroinvertebrados y las de odonatos
2. Analizar las relaciones entre las comunidades de
odonatos y el estado ecológico de los ríos
3. ¿Son útiles los odonatos como bioindicadores del
estado ecológico de los ríos?
Torralba Burrial 2009
66. Localidades muestreadas
• Macroinvertebrados
• 140 tramos
• Red Surber
• Odonata
– 184 tramos
– Red de mano
• Ambas comunidades
– 108 tramos
– Técnicas multivariantes
(IndVal, SIMPER)
Torralba Burrial 2009
67. Riqueza libélulas y macroinvertebrados
– libélulas o media macroinvertebrados
– macroinvertebratos libélulas
Torralba Burrial 2009
74. Fáciles de identificar
• Baja diversidad de los
géneros en el área
• 1 Boyeria sp. en Europa
continental (otra en
Creta)
75. Fáciles de identificar
• Baja diversidad de los
géneros en el área
• 1 Boyeria sp. en Europa
continental (otra en
Creta)
• 2 Cordulegaster spp. en la
Península Ibérica, C.
bidentata con
distribución y hábitat
muy restringidos
78. Remarcando
Boyeria irene y Cordulegaster boltonii son spp. muy
prometedoras para implementar proyectos de seguimiento
con voluntarios evaluando estado ecológico ríos
Torralba Burrial 2009
79. Referencias
• ALBA-TERCEDOR & SÁNCHEZ-ORTEGA 1988
Limnetica 8: 51-56
• ALBA-TERCEDOR et al. 2002 Limnetica 21: 175-185
• ALONSO & CAMARGO 2005 Ecosistemas 14: 89-99
• BALIAN et al. 2008 Hydrobiologia 595: 3-8
• BARBER-JAMES et al. 2008 Hydrobiologia 595:
339-350
• BARBOUR et al. 1999 Rapid Bioassessment
Protocols for Use in Streams and Wadeable Rivers:
Periphyton, Benthic Macroinvertebrates and Fish,
2nd ed
• BOUDOT et al. 2009 Libellula Supplement 9: 1-256
• CHE 2005 Metodología para el establecimiento del
Estado Ecológico según la Directiva Marco del
Agua. Protocolos de muestreo y análisis para
invertebrados bentónicos
• DIJSKTRA & LEWINGTON 2006 Field guide to the
dragonflies of Britain and Europe
• FOCHETTI & TIERNO DE FIGUEROA 2008
Hydrobiologia 595: 365-377
• INAG 2008 Tipologia de Rios em Portugal
Continental no âmbito da implementação da
Directiva Quadro da Água. I - Caracterização
abiótica
• INAG 2009 Critérios para a classificação do estado
das massas de água superficiais - rios e albufeiras
• JÄCH & BALKE 2008 Hydrobiologia 595: 419-442
• KLEMM et al. 1990. Macroinvertebrate Field and
Laboratory Methods for Evaluating the Biological
Integrity of Surface Waters
• MOOR & IVANOV 2008 Hydrobiologia 595: 393-407
• TACHET et al. 2000 2000. Invertebrés d’eau douce.
Systematique, biologie, écologie
• TORRALBA BURRIAL 2009 Estado ecológico,
comunidades de macroinvertebrados y de odonatos
de la red fluvial de Aragón
• TORRALBA BURRIAL & OCHARAN 2007 Limnetica
26: 13-24
• TORRALBA BURRIAL & OCHARAN 2007 Limnetica
26: 149-162
• TORRALBA BURRIAL & OCHARAN 2009 Bol. R. Soc.
Esp. Hist. Nat. Sec. Biol. 103: 131-144