Insectos acuáticos como bioindicadores de la calidad del agua en las cuencas de los ríos Purificación y Cuitzmala, Jalisco, México

Abstract

Los ríos son indispensables para la vida, sin embargo, son ecosistemas altamente amenazados producto del cambio climático y de las actividades antropogénicas. Esto último se ha reflejado en la pérdida de biodiversidad y degradación de los recursos hídricos, poniendo en peligro la integridad ecológica y la reducción de los servicios ecosistémicos que brindan a la sociedad. Un componente clave de la biodiversidad y del funcionamiento de los ríos son los insectos acuáticos, los cuales han sido ampliamente usados como bioindicadores para evaluar la calidad ambiental de dichos ecosistemas. No obstante, aún se sabe muy poco sobre cómo los factores ambientales estructuran los ensamblajes de los insectos acuáticos en las cuencas del occidente de México, las cuales, a pesar de ser puntos estratégicos y prioritarios para la conservación, presentan una alta presión sobre sus recursos hídricos. En el presente estudio se plantearon los siguientes objetivos: 1. Evaluar las variables ambientales que influyen principalmente en la estructuración de los ensamblajes de insectos acuáticos en las cuencas de los ríos Purificación y Cuitzmala, Jalisco. 2. Determinar los cambios en la diversidad alfa y beta de los insectos acuáticos en las cuencas de estudio, y relacionar estos cambios con la variación ambiental. 3. Comparar diferentes índices bióticos de calidad del agua basados en insectos acuáticos en estas cuencas. Se evaluaron nueve sitios de muestreo en ambas cuencas durante la temporada seca (junio) y de lluvias (septiembre) del 2022, en las cuales se determinaron variables relacionadas a la calidad del agua, hábitat físico, y se recolectaron muestras de insectos acuáticos. Para responder al primer objetivo de investigación se utilizaron modelos lineales generalizados (GLMs) para identificar la importancia relativa de las variables ambientales locales (calidad del agua y hábitat físico) para explicar la abundancia, riqueza y los grupos de alimentación funcional de insectos acuáticos. Para responder al segundo objetivo, los sitios de muestreo fueron clasificados de acuerdo con el nivel impacto antropogénico como sitios de referencia y alterados, en los cuales se compararon los cambios en la diversidad alfa basado en el número efectivo de especies y la diversidad beta basado en un ordenamiento de escalamiento multidimensional no métrico (NMDS) y un análisis de permutación de varianza (PERMANOVA). Por último, para responder al tercer objetivo, se evaluó la sensibilidad, capacidad y la similitud en la respuesta de seis índices bióticos, tres de ellos desarrollados para México (IBI, IIBAMA, ICAYAR) y tres globalmente usados (BMWP, FBI, EPT). Se registró un total de 16,357 de insectos acuáticos, distribuidos en 10 órdenes y 60 familias. Los resultados obtenidos sugieren que las variables ambientales de la calidad y del hábitat físico tienen efectos significativos en la estructuración de los ensamblajes de insectos acuáticos, los cuales operan como filtros ambientales a escala local en las cuencas de estudio, en donde principalmente la concentración de nitratos y turbidez se relacionaron de forma negativa y la calidad de la zona ribereña de manera positiva. Se encontró que los niveles de impactos antropogénicos en las cuencas afectan los patrones de diversidad alfa y beta de insectos acuáticos, en particular se encontró que los sitios de referencia fueron significativamente más estables en su heterogeneidad ambiental, más diversos y presentaron una composición de familias de insectos acuáticos diferentes a los sitios alterados. Finalmente, los índices IBI, IIBAMA, ICAYAR y BMWP, se desempeñaron adecuadamente en detectar cambios en la variación ambiental y diversidad, además de discriminar los sitios de referencia y alterados, y presentar una alta correlación entre sí.