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Gayana (Concepción)

versión On-line ISSN 0717-6538

Gayana (Concepc.) v.65 n.2 Concepción  2001

http://dx.doi.org/10.4067/S0717-65382001000200009 

EVALUACION RAPIDA DE LA BIODIVERSIDAD EN CINCO
SISTEMAS LENTICOS DE CHILE CENTRAL: MACROINVERTEBRADOS
BENTONICOS

RAPID BIODIVERSITY ASSESSMENT IN FIVE LENTIC SYSTEMS OF CENTRAL
CHILE: BENTHONIC MACROINVERTEBRATES

Elsa Muñoz1, Gabriel Mendoza & Claudio Valdovinos2

1Departamento de Botánica, Universidad de Concepción. elstoro@udec.cl
2Unidad de Sistemas Acuáticos, Centro EULA-Chile, Universidad de Concepción Casilla 160-C, Concepción, Chile.

ABSTRACT

In a lentic ecosystem the trophic levels are usually accompanied by structural changes in the biota. One of the ways to establish such changes in a short time is the rapid biodiversity assessment, based on the discrimination of morphospecies instead of the identification of the genera and species levels. We evaluated the biodiversity of the benthic community of five lakes of the VIII Region of Chile (Chica y Grande de San Pedro, Lleu-Lleu, Quiñenco y Lanalhue), and we discuss its association with distinct trophic levels. A total of 44 morphospecies were recorded, and found that the majority of them corresponded to Insecta larvae (39%), Acari (25%), and "other taxa" (35%), including Annelida, Crustacea, Mollusca and Platyhelminthes. The number of morphospecies was similar to other South American temperate lakes. The data suggest that the abundance of Acari is incremented from oligotrophy to eutrophy, suggesting that they are potential bioindicators in lakes of central Chile.

Keywords: Rapid biodiversity assessment, benthic macroinvertebrates, lentic ecosystems, eutrofication, Chile.

RESUMEN

En un sistema léntico los cambios en los niveles de trofía normalmente están acompañados de cambios estructurales en la biota. Una de las formas de establecer estos cambios estructurales en forma simple es a través de una evaluación rápida de la biodiversidad, realizada basándose en la discriminación de morfoespecies, sin tener que profundizar las identificaciones taxonómicas a niveles de género y especie. Se evaluó la biodiversidad de las comunidades de macroinvertebrados bentónicos de cinco lagos de la VIII Región de Chile (Chica y Grande de San Pedro, Lleu-Lleu, Quiñenco y Lanalhue), y se discute su asociación a distintos niveles de trofía. Se registró un total de 44 morfoespecies, la mayoría de los cuales corresponden a larvas de Insecta (39%), Acari (25%) y "otros taxa" (35%), incluyendo Annelida, Mollusca, Crustacea y Platyhelminthes. El número de morfoespecies fue similar a la de otros lagos temperados sudamericanos. Los datos sugieren que la abundancia de Acari se incrementa desde la oligotrofía a la eutrofia, pudiendo ser potenciales bioindicadores en lagos de Chile central.

Palabras clave: Evaluación rápida de biodiversidad, macroinvertebrados bentónicos, ecosistemas lénticos, eutrofización, Chile.

INTRODUCCION

Los procesos de eutroficación en los ecosistemas lénticos han ido en constante aceleramiento en los últimos años, producto de la entrada de nutrientes aportados en gran parte por actividades antrópicas (Dodson et al., 2000). En un sistema léntico los niveles de trofía normalmente están acompañados de cambios estructurales en la biota y en directa relación entre la carga de nutrientes y la productividad, relacionada principalmente con la composición del fitoplancton y el zooplancton (Watson et al., 1997, Tallberg et al., 1999). Numerosos estudios han demostrado diferencias substanciales en comunidades de peces, zooplancton, fitoplancton y macrófitas en relación al grado de trofía (Barbour & Brown, 1974; Chambers & Kalff, 1985; Parra et al., 1999; Tallberg, 1999; Dodson et al., 2000). Sin embargo, estudios que relacionen los macroinvertebrados bentónicos con sistemas lénticos en distintos niveles de trofía son escasos.

Los macroinvertebrados bentónicos constituyen parte del componente biológico cumpliendo un rol de gran importancia en la estructura y funcionamiento de los lagos (Añon, 1991). Su composición específica y abundancia depende de la cantidad de materia orgánica presente, la que está relacionada con la productividad (Brinkhurst, 1974; Valdovinos & Figueroa, 2000). El cambio en las características del sustrato por la sedimentación de la materia orgánica y la disminución de oxígeno disuelto, comienza a ser evidente a medida que el enriquecimiento orgánico es mayor, reduciendo las comunidades características de aguas limpias y provocando la desaparición de taxa intolerantes, provocando que se modifique la estructura de dominancia de la comunidad (Johnson et al., 1993; Rosenberg & Resh, 1993). En general, disminuyendo la diversidad y la eficiencia de purificación debido al enriquecimiento orgánico excesivo (Cummins, 1992).

Los sistemas lénticos del centro-sur de Chile han estado sometidos a un creciente grado de deterioro ambiental como consecuencia de la intensa actividad agrícola y forestal. Esto ha traído como resultado un incremento en los niveles de trofía producto del cambio en la calidad de sus aguas (Urrutia et al., 2000). Según Parra et al. (1999, 2001), estos lagos presentarían diferencias en las características del fitoplancton clasificándolos en lagos con niveles de trofía que varían desde oligotróficos a eutróficos. Desde un punto de vista biológico, se han estudiado el fitoplancton (Parra et al., 1976, 1990, 1999), el bentos por Valdovinos & Figueroa (2000) y los peces por Campos (1993), Scasso (1996), Scasso & Campos (1998, 1999). Sin embargo, los estudios del bentos son aún escasos e incompletos, desconociéndose en gran parte la diversidad de macroinvertebrados bentónicos asociados a cada lago. Esto se debe fundamentalmente a las dificultades taxonómicas que presenta la identificación de la mayor parte de los organismos.

Recientemente se han desarrollado protocolos de trabajo para la realización de "evaluaciones rápidas de la biodiversidad" (Añon, 1991; Growns, 1999; Chessman et al., 1999), los cuales en base al reconocimiento de morfoespecies, es decir, especies diferenciadas en base a criterios estrictamente morfológicos, se hace una estimación de la biodiversidad de un territorio, sin tener que profundizar necesariamente en la identificación taxonómica a niveles de género y especie (Oliver & Beattie, 1996).

De este modo, la finalidad de este estudio es realizar una evaluación rápida de la biodiversidad de macroinvertebrados bentónicos en cinco sistemas lénticos de Chile Central y discutir su posible asociación a los distintos estados de trofía.

MATERIALES Y METODOS

AREA DE ESTUDIO

Los lagos estudiados se encuentran ubicados en la zona costera de Chile Central entre los 36º y 38º S en la Octava Región, los que corresponden a los lagos Lleulleu, Chica de San Pedro, Quiñenco, Lanalhue y Grande de San Pedro (Figura 1). Basados en la literatura relacionada con los lagos (Parra et al., 1976; Parra et al., 1990), se seleccionaron según el nivel de trofía: eutróficos (Lanalhue y Grande de San Pedro), mesotróficos (Quiñenco y Chica de San Pedro) y oligotrófico (Lleulleu). Estos lagos presentan una fuerte interacción con su cuenca de drenaje siendo susceptibles a los procesos de eutroficación (Urrutia et al., 2000). Las características morfométricas de cada lago son mostradas en la Tabla I.

Tabla I. Características morfométricas de los lagos (modificada de Urrutia et al., 2000).

Table I. Morphometric characteristics of the lakes (modified from Urrutia et al., 2000).

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Figura 1. Localización de los cinco lagos estudiados.

Figure 1. Localization of the five lakes studied.

METODOLOGIA

El período de muestreo contempló los meses de agosto y septiembre de 1997. Para cada uno de los lagos se estudió tanto las zonas litorales como profundales, utilizando para esto diferentes diseños de muestreo basados en los tipos de macrofauna existentes, la profundidad y la naturaleza del sustrato. En la zona litoral el material fue obtenido manualmente desde el sustrato rocoso a través del uso de cuadrantes de 0,1 m2 en muestras replicadas. Las rocas fueron lavados en el interior de un balde. Para la zona profunda las muestras se obtuvieron a través de transectos perpendiculares a la línea de costa, desde una embarcación con una draga Petit-ponar de 0,02 m2 de área de mascada (ASTM, 1993) con un total de 4 réplicas. El contenido del lavado de las rocas, desde la zona litoral como los obtenidos por draga fueron tamizados en una red de trama de 500 m. Todas las muestras fueron fijadas con formalina al 10%.

En laboratorio la macrofauna fue separada bajo estereomicroscopio en morfoespecies y determinada hasta el nivel taxonómico más bajo posible, siguiendo a McCafferty (1984), Caamaño (1985), Illies (1963), Oliver (1981), Krantz (1978), Valdovinos (1989), Barnes (1996), Retamal (1981) y Jara (1982).

RESULTADOS Y DISCUSION

La macrofauna de invertebrados bentónicos de los lagos comprenden un total de 44 taxa, de los cuales el 39% corresponde a larvas de insectos mayormente representadas por morfoespecies de Chironomidae. El 25% corresponde al orden Acari; 11% anélidos principalmente de la clase Oligochaeta; 11% moluscos (representados por Diplodon chilensis y Pisidium chilense entre otros); 9% a crustáceos (Amphipoda, Isopoda y Decapoda) y 4% Platyhelmintes. La Tabla II, muestra el listado de taxa o morfoespecies presentes en cada lago y el hábitat al que se encuentran asociados. La riqueza de especies presentó valores similares en comparación con otros lagos sudamericanos. Al respecto, Añon (1991) encontró en el Lago Escondido un total de 28 taxa, de los cuales el grupo con mayor número de especies correspondió a los quironómidos con 15 taxa.

TABLA II. Listado de taxa o morfoespecies registradas en los cinco lagos estudiados (> 500µm). 1=fondo duro, 2=fondo blando.

TABLE II. Taxonomic check list of the morphospecies recorded in the five studied lakes (> 500 µm). 1 = hard bottom, 2= soft bottom.

Desde un punto de vista cualitativo, los taxa característicos varían de acuerdo al nivel trófico de los lagos y el hábitat al que se asocian (Tabla III). Según el análisis de la abundancia relativa de los principales grupos presentes en cada lago se observó una marcada relación entre el nivel de trofía y la presencia de ácaros, insectos y el grupo denominado "otros taxa" que contempla Platyhelmintes, Annelida, Mollusca y Crustacea (Figura 2).

Tabla III. Taxa característicos, en base al nivel de trofia y tipología del hábitat.

Table III. Characteristic taxa, according to trophic level and habitat typology.

Figura 2. Abundancia relativa (%) de los principales grupos taxonómicos estudiados. Los lagos están ordenados de acuerdo a su nivel de trofía, desde oligotrofía (Lleulleu) a eutrofía (Grande de San Pedro), siguiendo a (Parra et al., 2001).

Figure 2. Relative abundance (%) of the main taxonomic groups studied. Lakes are ordered by trophic level, from oligotrophic (Lleulleu) to eutrophic (Grande de San Pedro) according to Parra et al., (2001).

En los lagos eutróficos los ácaros aumentan su dominancia respecto al resto de los grupos, en contraste con los "otros taxa" que disminuyen con el aumento del nivel de trofía imperante. Los insectos no presentan un patrón muy definido respecto del nivel trófico del lago Lanalhue; los insectos presentaron una alta abundancia debido a la mayor presencia de taxa de quironómidos, en cambio en el lago Grande de San Pedro el grupo de los "otros taxa" es mayor dada la mayor abundancia de Asellus sp. y Oligochaeta sp. 1. Tanto los quironómidos como Asellus sp. y los oligoquetos en su mayoría están asociados a enriquecimiento orgánico de los sedimentos (ver Rosenberg & Resh, 1993).

La mayoría de los taxa presentes en los distintos niveles de trofía han sido bien documentados en la literatura, como la asociación de quironómidos a ambientes con altos o bajos niveles de trofía. En los hábitat de fondos blandos de los lagos de Lanalhue y Grande de San Pedro estuvo presente Chironomus sp. el que ha sido ampliamente utilizado como un indicador del enriquecimiento de lagos (Añon, 1991; Welch, 1992; Jonson et al., 1993). Lo mismo para el grupo de los oligoquetos, pero debido a la escasa información en este estudio sólo fue posible llegar sólo hasta nivel de clase. Según Margalef (1983) oligoquetos y algunos quironómidos son ampliamente tolerantes al enriquecimiento orgánico, siendo eficientes en la utilización del material alóctono. Además, los oligoquetos son capaces de vivir en depósitos orgánicos en los cuales hay gran disponibilidad de alimento y los depredadores están ausentes (hirudíneos). En estas condiciones se encuentran junto a larvas de quironómidos (Chironomus sp.), las cuales consumen también el material orgánico o detritus (Hellawell, 1986).

Por otra parte, en este estudio se observó gran abundancia de Asellus sp. en el lago Grande de San Pedro esto probablemente se deba a su estado eutrófico (Figura 2). Welch (1992) ha documentado que el aumento de la abundancia de Asellus aquaticus es signo de la degradación de la composición del bentos y es una especie tolerante a la disminución de oxígeno, además de estar asociado con macrófitas las que le sirven de sustrato alimenticio y protección. Lo anterior se corrobora en el lago Grande de San Pedro ya que se evidencia la presencia de Asellus sp. en un sector densamente poblado por la macrófita Egeria densa (Tabla II).

En cuanto a la gran presencia de ácaros en los diferentes lagos (asociados a lagos ricos en nutrientes) corresponden a un elemento poco conocido en la tipología de lagos y al estado de trofía de lagos del hemisferio norte descritas principalmente por Brinkhurst (1974). En general, los ácaros acuáticos corresponden a un grupo que debiera ser mayormente estudiado dada su posible relación con el enriquecimiento orgánico pudiendo proporcionar nuevos indicadores de trofía para lagos de nuestra región.

AGRADECIMIENTOS

Se agradece a los señores Peter Lewis, Rodrigo Martínez, Elizabeth Araya y Ricardo Figueroa, por la ayuda brindada en la identificación de los taxa encontrados en los lagos. Este trabajo fue financiado por el Proyecto Fondecyt 196-0600.

Fecha de recepción: 08.08.01
Fecha de aceptación: 27.09.01

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