ESTUDIOS AMBIENTALES EN ECOSISTEMAS … · Resúmenes ejecutivos Tesis de ... Actualmente son...

Resúmenes ejecutivos Tesis de Doctorado PICT 2002-00090 - 1 - 21

ESTUDIOS AMBIENTALES EN ECOSISTEMAS COSTEROS PERTURBADOS (BAHÍAS DE USHUAIA).

La Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica, dependiente del

Ministerio de Ciencia y Técnica, aprobó para el trienio 2004 – 2007, el Proyecto PICT

REDES 2002-00090, denominado: “Estudios ambientales en ecosistemas costeros

perturbados (bahías de Ushuaia)”. Los tres nodos participantes pertenecen al

CONICET (Consejo Nacional de Investigaciones Científica y Técnicas). Los mismos

fueron el CADIC (Centro Austral de Investigaciones Científicas de Uhsuaia, Provincia

de Tierra del Fuego, Antártida e Islas del Atlántico Sud); el IADO (Instituto Argentino

de Oceanografía, de Bahía Blanca, Provincia de Buenos Aires) y el CENPAT (Centro

Nacional Patagónico de Puerto Madryn, Provincia del Chubut). Los investigadores

responsables de cada nodo fueron la Dra. Mónica Hoffmeyer del IADO, el Dr. Oscar

Amín del CADIC y el Dr. José Luis Esteves del CENPAT. Este último en calidad

también de Responsable del Proyecto.

El Objetivo principal fue: “Evaluar el estado trófico del ecosistema, en base al

estudio de la estructura y evolución de los nutrientes (N, P y Si), las poblaciones

fitoplanctónicas, con énfasis en especies nocivas, las asociaciones zooplanctónicas y

los efectos de contaminantes susceptibles de alterar ecosistemas costeros, como las

bahías Golondrina, Encerrada y Ushuaia. De esta manera se espera generar

conocimientos básicos que permitan auxiliar en la toma de decisiones a los

profesionales e Instituciones responsables de la planificación y manejo de los recursos

costeros para la ciudad de Ushuaia.”

Entre los resultados esperados figuraba la transferencia de la información

colectada a los organismos decisores provinciales y municipales, independientemente

de otros sistemas de transferencia habituales como presentaciones en congresos,

charlas de divulgación o publicaciones en revistas indexadas.

Durante el período del proyecto se realizaron al menos 13 campañas por parte

de todos o algunos de los nodos, en las siguientes fechas: Agosto 2004; Octubre

2004; Diciembre 2004; Marzo 2005; Junio 2005; Septiembre 2005; Noviembre 2005;

Febrero 2006; Abril 2006; Noviembre 2006; Marzo 2007; Septiembre 2007; Octubre


2007. Se fijaron 29 estaciones en las bahías y se muestrearon los ríos, arroyos y

efluentes que llegan a ellas (ver figura).

La figura muestra las estaciones de muestreo en el mar (puntos negros), la

ubicación de ríos, arroyos y pluviales sobre el borde costero (cuadrados).

Los parámetros estudiados fueron:

En los efluentes: temperatura, oxígeno disuelto, conductividad, pH, sólidos

suspendidos totales, residuos totales evaporables, demanda bioquímica de

oxígeno (DBO5), amonio, nitrato+nitrito, fosfato y silicato. Coliformes fecales y

totales.

En las bahías (agua y sedimento): Se recolectó agua y sedimento en 30

estaciones de muestreo. Se muestreó agua a diferente profundidad (normalmente

superficie, 10 metros, fondo), para analizar temperatura, oxígeno disuelto, pH,

salinidad, amonio, nitrato, fosfato, silicato, clorofila "a" y feofitina. El sedimento fue

colectado con draga Van-Been o mediante buceo autónomo. Se observó la

existencia de gradientes de color y se midió: potencial redox, densidad, porosidad,

materia orgánica, granulometría, amonio total.

Plancton en las bahías: Se recolectaron muestras de plancton en cuatro

campañas estacionales dentro del ciclo anual 2004 - 2005. Se determinó la

composición y su abundancia. Se calculó la biomasa, la riqueza y diversidad

específica del fitoplancton, del microzooplancton y del mesozooplancton.

D

Bahía Encerrada

Bahía Ushuaia

Bahía Golondrina

Canal Beagle

CIUDAD DE USHUAIA


Análisis de flujos bentónicos en Bahía Ushuaia: Los flujos bentónicos de

oxígeno disuelto, amonio, nitrato y fosfato, se midieron con una campana

bentónica opaca en las bahías Encerrada y Ushuaia.

Experimentos de consumo de material particulado por parte del micro- y mesozooplancton en Bahía Ushuaia: Se realizaron experimentos de consumo de

alimento particulado natural en febrero y noviembre de 2006, en dos estaciones

dentro de la bahía Ushuaia: Club Náutico (con impacto antrópico) y una estación

de la línea externa sin influencia antrópica.

El proyecto permitió entre otros logros, la concreción de tres tesis de doctorado

en temas relacionados con el ambiente en las bahías de Ushuaia. El primero de ellos,

realizado por la Dra. Florencia Biancalana, se desarrolló en la Universidad Nacional

del Sur, en la ciudad de Bahía Blanca, mientras que los restantes, correspondientes a

la Dra. Erica Giarratano y al Dr. Américo Iadran Torres, se realizaron en la Universidad

Nacional del Comahue, en la ciudad de Bariloche. Los temas abordados por los

profesionales fueron:

Florencia Biancalana: “Dinámica del mesozooplancton y su regulación

ambiental en las bahías Ushuaia y Golondrina (Canal Beagle).”

Erica Giarratano: “Evaluación de la contaminación en la zona costera próxima a

Ushuaia (Tierra del Fuego) mediante el uso del mejillón Mytilus edulis chilensis como

especie indicadora.”

Américo Iadran Torres: “Rol del nitrógeno y del fósforo en un sistema marino

costero perturbado (bahía Encerrada - Tierra del Fuego - Argentina).”

Entre las recomendaciones comunes que fueron sugeridas

independientemente por los evaluadores de las tesis, figuraba la presentación de estos

resultados en la localidad de Ushuaia, en donde las Tesis se habían desarrollado.

Como el proyecto ha finalizado, no es posible obtener fondos desde el organismo

nacional de Ciencia y Técnica, para costear el viaje hasta Ushuaia. Mas, es claro que

una presentación personal, en donde se pudieran intercambiar opiniones sobre

conclusiones, recomendaciones o sugerencias para una gestión adecuada del litoral,

sería lo ideal. Los tres profesionales han manifestado su interés por viajar a Ushuaia


en caso de que la Municipalidad o la Provincia estuvieran interesadas en una

interacción más directa en relación a los estudios realizados.

A continuación, se incluye el Resumen Ejecutivo de los principales logros de

cada una de las Tesis. En cada uno se incluyen los objetivos principales y

secundarios; la metodología aplicada; los resultados más trascendentes para la

comunidad y las acciones, sugerencias y recomendaciones.

Agradecemos al Sr. Director del CADIC, Dr. Adrián Schiavini, quien gentilmente

se ha comprometido a transferir este documento a las autoridades Municipales y

Provinciales.

Puerto Madryn, 21 de octubre de 2010

Dr. José Luis Esteves

Investigador Responsable

PICT 2001-00090


DINÁMICA DEL MESOZOOPLANCTON Y SU REGULACIÓN AMBIENTAL EN LAS BAHÍAS USHUAIA Y GOLONDRINA (CANAL BEAGLE).

Dra. Florencia Biancalana

laboratorio de Ecología del Zooplancton Costero y Estuarial, Instituto Argentino de Oceanografía (IADO), CONICET. Bahía Blanca, Provincia de Buenos Aires.

Esta Tesis fue presentada como parte de los requisitos para optar al

grado Académico de Doctor en Biología, de la Universidad Nacional del Sur. La

misma contiene los resultados obtenidos en investigaciones llevadas a cabo en

el laboratorio de Ecología del Zooplancton Costero y Estuarial, perteneciente al

Instituto Argentino de Oceanografía (IADO), dependiente del Consejo Nacional

de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), durante el período

comprendido entre Marzo de 2005 y Diciembre 2008, bajo la dirección de Dra.

Mónica S. Hoffmeyer, Investigador Independiente del CONICET. El desarrollo

de esta tesis estuvo enmarcado en los proyectos: PICT Redes 2002-2009

“Estudios ambientales en ecosistemas costeros perturbados (Bahías de

Ushuaia)” (Proyecto PICTR090/2002-ANPCYT).

INTRODUCCIÓN Actualmente son escasos los antecedentes sobre la estructura de la

comunidad mesozooplanctónica de las Bahía Ushuaia y Bahía Golondrina, las

cuales se sitúan en la costa Norte del Canal Beagle (54º79'S-68º22'O y 54º85'S-

68º36'O). Tampoco se tiene conocimiento de las variaciones producidas por la

influencia antrópica en ciertas zonas sobre las condiciones físicas y químicas de

la masa de agua y su influencia directa sobre las asociaciones

mesozooplanctónicas.

OBJETIVOS PRINCIPALES En el presente trabajo se determinó la composición taxonómica del

mesozooplancton, además de estimarse su abundancia total y por especie, su

biomasa total y su diversidad especifica. También se analizaron

comparativamente los cambios en las características del mesozooplancton de

áreas impactadas y en zonas libres de la influencia antrópica, en ambas bahías

teniendo en cuenta la estructura y la dinámica espacio-temporal del mismo.


METODOLOGÍA El trabajo de campo se efectúo en las bahías Ushuaia y Golondrina. Las

campañas de muestreo se realizaron durante un año, comenzando en agosto

de 2004 y finalizando en junio de 2005, con una frecuencia trimestral. De esta

manera, se logró obtener muestras de mesozooplancton en cada estación del

año: invierno (26-28/08/04), primavera (09/12/04), verano (02-04/03/05) y otoño

(14-15/06/05). Las primeras tareas de acondicionamiento, conservación de las

muestras en ambiente oscuro y fresco y posterior empaque, se llevaron a cabo

en el laboratorio húmedo del CADIC. El análisis cualitativo y cuantitativo de las

muestras, así como la determinación de la biomasa se realizaron en el

laboratorio de Ecología del Zooplancton Costero y Estuarial del Instituto

Argentino de Oceanografía (IADO). Se utilizaron los datos de las variables

ambientales obtenidos en el marco del proyecto PICTR Nº 090/2002 (ANPCYT).

La temperatura y la salinidad fueron registradas en cada estación de muestreo

con una sonda multiparámetros Horiba U10 ®. Se extrajeron, además, muestras

de agua con botella Van Dorn para la determinación de los nutrientes

inorgánicos (nitrato, nitrito, amonio, fosfato y silicato) y pigmentos fotosintéticos

(clorofila “a” y feofitina) que a posteriori se realizaron en el laboratorio de

Oceanografía Química y Contaminación de Aguas del CENPAT-CONICET (Pto.

Madryn, Chubut).

PRINCIPALES RESULTADOS La composición taxonómica de ambas bahías estuvo representada por

taxa del holoplancton, meroplancton y plancton adventicio, siendo esta última, la

fracción que dominó. El holoplancton se encontró representado principalmente

por el grupo Copepoda caracterizado por taxa típicos de áreas Subantárticas

(Ctenocalanus citer, Clausocalanus brevipes, Drepanopus forcipatus, entre

otros), seguido de taxa de distribución cosmopolita (Oithona similis, Paracalanus

parvus, Acartia tonsa y Eurytemora americana) y de otros grupos tales como

Cladocera, Amphipoda, Euphausiacea, Mysidacea y Appendicularia. La fracción

meroplanctónica estuvo constituida fundamentalmente por formas larvales de

invertebrados bentónicos tales como: larvas de Decapoda, Cnidaria,

Polychaeta, Copepoda, Cirripedia, Bryozoa, Asteroidea, Echinoidea,

Ophiuroidea, Bivalvia y Gastropoda, siendo las larvas de Decapoda y Cnidaria

las que presentaron mayor relevancia sobre el resto de los grupos de esta


fracción. El plancton adventicio estuvo representado principalmente por los

copépodos del orden Harpacticoida, seguidos por Amphipoda, Cumacea,

Isopoda, Ostracoda y Nematoda. Esta fracción se halló estrechamente

relacionada con los bosques de macroalgas localizados principalmente en las

zonas costeras de ambas bahías. Estacionalmente se observó que el número

de taxa, la abundancia mesozooplanctónica total y por fracciones, la biomasa

total mesozooplanctónica así como también los índices de diversidad de

Shannon, de Simpson y de equitatividad, disminuían en otoño-invierno y

aumentaban en primavera-verano.

En bahía Ushuaia, principalmente en invierno y primavera, se destacaron

dos zonas, una ubicada al Oeste, la cual se presentó como la zona con mayor

contaminación de tipo urbano, presentando condiciones ambientales

características a las de una zona con cierto grado de eutroficación

(concentración elevada de nutrientes, salinidades bajas y alta carga orgánica),

debido a la confluencia de líquidos cloacales y aportes de agua dulce desde

bahía Encerrada. En esta zona se destacó, particularmente la presencia de E.

americana, A. tonsa y Nematoda, lo cual es indicativo de que estos taxones

encuentran en esta zonas condiciones propicias para su desarrollo, pudiendo

ser éstos considerados como posibles taxa bio-indicadoras. La otra zona

ubicada al NE de bahía Ushuaia, cercana a la desembocadura del río Olivia, fue

la que pareció recibir la mayor influencia de la descarga de agua dulce, típica de

las estaciones del año más cálidas, al superponerse precipitaciones pluviales

con condiciones propicias para el deshielo. Las características ambientales

principales que presentó esta zona en primavera-verano fueron: bajas

salinidades y altas concentraciones de silicato. Las estaciones ubicadas en esta

zona se caracterizaron por presentar bajas abundancias y un aporte importante

de plancton adventicio. En bahía Golondrina las estaciones ubicadas al Noreste

de ésta, se diferenciaron del resto. Esta zona fue la que recibió la mayor

influencia de la descarga del río Pipo. Otro factor importante e influyente en la

distribución del mesozooplancton de bahía Golondrina, fue la influencia de los

vientos predominantes del Sur-Sudoeste y Norte-Noreste que parecen cumplir

un rol fundamental sobre las corrientes.

En las cuatro estaciones del año y en ambas bahías, la zonificación

obtenida resultó de las distintas agrupaciones entre estaciones, las cuales

estaban constituidas por diferentes grupos de taxa mesozooplantónicos. Sin

dudas, la distribución del mesozooplancton mencionada fue el resultado de la

acción sinérgica de un conjunto de factores, tales como la variación estacional


del mesozooplancton; la influencia antrópica principalmente en la zona costera;

la distribución de los bosques de Macrocystis; las condiciones especiales de

temperatura, salinidad y nutrientes; la densidad de fitoplancton y

microzooplancton; y la influencia de los vientos, de las distintas profundidades y

la circulación. Se corroboró con el Análisis de Correspondencia Canónica (ACC)

la zonificación obtenida en bahía Ushuaia, justificándose ambas zonas por la

magnitud de los gradientes de las variables ambientales mencionadas y su

correlación con las diferentes asociaciones de taxa. A grandes rasgos, las

estaciones localizadas en la zona Oeste de bahía Ushuaia estuvieron

relacionadas a los gradientes positivos de la concentración de nutrientes,

principalmente de nitrato+nitrito, amonio, fosfato, temperatura y concentración

de Clorofila “a”. Con respecto a la zona NE se comprobó con el ACC,

particularmente en primavera-verano, una relación negativa de las estaciones

ubicadas en esta zona con el gradiente de la salinidad. El resto de las

estaciones ubicadas en el centro y cercanas al Canal Beagle presentaron

relaciones inversas a las planteadas para la zona Oeste de la Bahía, denotando

ello una composición de taxa diferente con abundancias distintas. En esta zona

los taxa típicos fueron: C. citer, C. brevipes, D. forcipatus, entre otros.

La realización de este trabajo permitió obtener resultados valiosos sobre

la estructura y dinámica mesozooplanctónica, así como también de las

variaciones producidas por la influencia antrópica en ciertas zonas sobre las

condiciones físicas y químicas de la masa de agua y su directa influencia sobre

las asociaciones mesozooplanctónicas. Este estudio constituye también un

nuevo aporte de conocimientos generales acerca de las comunidades

planctónicas, de las cuales hay a la fecha muy poca información en la región de

las bahías Ushuaia y Golondrina, y acerca del impacto que sobre ellas están

produciendo las modificaciones en el ambiente natural.

RECOMENDACIONES A partir de los resultados de este estudio, se puede predecir que de

continuar el impacto antrópico y eutrofización sobre las zonas costeras, las

modificaciones probablemente seguirán ocurriendo y serán mucho más

evidentes en un futuro. Estos impactos son el resultado principalmente de las

actividades portuarias y turísticas; de instalaciones de servicios, particularmente

las concernientes al tratamiento de líquidos cloacales, drenajes pluviales y los

efluentes industriales, En virtud de lo anterior, sería conveniente intensificar los

estudios biológicos y ambientales, principalmente sobre los siguientes aspectos:


• Comunidades planctónicas (fitoplancton, microzooplancton y

mesozooplancton, ictioplancton), bentónicas y fauna íctica,

presentes en ambas bahías.

• Metales pesados, hidrocarburos y otros compuestos tóxicos.

• Caracterización de los distintos efluentes y cauces que desaguan

en las bahías.

• Efectos ecológicos de compuestos tóxicos sobre la composición,

abundancia y diversidad de la fauna costera, como también

efectos fisiológicos y otros, a nivel organismo.

• Otras recomendaciones serían:

• Planificar una red de monitoreo permanente ambiental e

interdisciplinaria.

• Activar la puesta en funcionamiento en forma adecuada del

dispersor cloacal.

• Generar y llevar adelante auditorias ambientales que permitan

controlar vertidos clandestinos, control de efluentes y residuos.

• Mejorar las condiciones de la zona costera regulando las

construcciones sobre la costa.

• Generar programas de educación ambiental y charlas

informativas con el fin de comunicar los resultados obtenidos a

partir de los estudios recomendados.


“EVALUACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN EN LA ZONA COSTERA PRÓXIMA A USHUAIA (TIERRA DEL FUEGO) MEDIANTE EL USO DEL MEJILLÓN Mytilus

edulis chilensis COMO ESPECIE INDICADORA”

Dra. Erica Giarratano

Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC – CONICET), Ushuaia, Pcia de Tierra

del Fuego, Antártida e Islas del Atlántico Sur.

Esta Tesis fue presentada como parte de los requisitos para optar al grado

Académico de Doctor en Biología de la Universidad Nacional del Comahue -

Centro Regional Universitario Bariloche (CRUB). La misma compila los resultados

obtenidos en investigaciones llevadas a cabo en el Laboratorio de Ecotoxicología y

Contaminación Marina perteneciente al Centro Austral de Investigaciones

Científicas (CADIC), dependiente del Consejo Nacional de Investigaciones

Científicas y Técnicas (CONICET). Las investigaciones se realizaron entre los

meses de septiembre de 2004 y marzo de 2009 bajo la dirección inicial del Dr.

Oscar A. Amin (CADIC-CONICET). A partir del 9 de octubre de 2009 asumieron la

dirección de la misma la Dra. Gabriela F. Malanga (PRALIB-CONICET) y la

codirección el Dr. José Luis Esteves (CENPAT-CONICET), según Resolución

CRUB Nº 504/09. El desarrollo de esta tesis estuvo enmarcado en los proyectos:

PICT Redes 2002-00090 “Estudios ambientales en ecosistemas costeros

perturbados (Bahías de Ushuaia)” y GEF/PNUD ARG 02/018 “Prevención de la

Contaminación costera y Gestión de la Diversidad Biológica Marina”.

OBJETIVOS

Caracterizar desde el punto de vista físico y químico la zona costera de la

bahía Ushuaia.

Analizar la respuesta del mejillón Mytilus edulis chilensis (proveniente de

cultivos comerciales en bahía Brown) transplantado a la bahía Ushuaia (zona con

reconocido impacto de actividades antropogénicas), a partir de la medición de

biomarcadores de contaminación.

Validar el uso de un organismo de interés local como especie indicadora.

Relacionar las respuestas de los biomarcadores con las condiciones ambientales a

las cuales estuvieron expuestos los organismos.


Generar información básica que facilite la toma de decisiones a las

instituciones responsables de la regulación y el manejo de recursos costeros de la

ciudad de Ushuaia.

METODOLOGÍA

Se transplantaron mejillones desde bahía Brown a cinco sitios en la bahía

Ushuaia, ubicados frente a sitios de fácil reconocimiento: zona industrial, planta

Orión, club Náutico, caleta Aspirante y península Ushuaia. Los tres primeros sitios

fueron considerados a priori de alto impacto antrópico; mientras que los dos

últimos, de bajo impacto. En cada sitio se colocó un total aproximado de 150

mejillones de tamaño homogéneo. Las muestras de mejillones de cada sitio fueron

tomadas al inicio del experimento y a las semanas dos, cuatro y seis de

exposición. Muestras de agua fueron tomadas previamente a las muestras de

organismos a las semanas uno, tres y cinco para conocer las condiciones

ambientales a las cuales estuvieron expuestos los mejillones. Muestras de

sedimento fueron colectadas al inicio de cada experimento. Para incorporar el

efecto de la estacionalidad, se plantearon experimentos de verano (enero y febrero

de 2007 y de 2008) y de invierno (agosto de 2006, julio y agosto de 2007 y de

2008).

LOS PARÁMETROS MEDIDOS FUERON:

1) En agua: temperatura, oxígeno disuelto, pH y salinidad, nitrito, nitrato,

amonio, fosfato, silicato, clorofila a y materia orgánica particulada.

2) En sedimento: concentración de Cobre (Cu), Zinc (Zn), Hierro (Fe), Cadmio

(Cd) y plomo (Pb) en fracción <62 µm (micrómetros) al inicio del

experimento, tanto de la bahía Brown como de las cinco áreas de bahía

Ushuaia

3) En organismos marinos: Actividades de los siguientes biomarcadores

enzimáticos: superóxido dismutasa, catalasa y glutatión-S-transferasa en

branquia y glándula digestiva. Niveles de peroxidación lipídica en branquia

y glándula digestiva como biomarcador de daño. Lípidos totales en manto y

glándula digestiva. Contenido de ceniza, materia orgánica y agua en la

totalidad del tejido blando. Concentración de Cu, Zn, Fe, Cd y Pb en

branquia y glándula digestiva . Índice de condición


PRINCIPALES RESULTADOS

El análisis de la calidad de agua evidenció que el sitio club Náutico mostró

características propias de un ambiente eutroficado, producto del fuerte impacto

antrópico por el agua proveniente de la bahía Encerrada y del pluvial que descarga

en ese punto costero. Allí se registraron las máximas concentraciones de amonio

(4947 µM), nitrato (240 µM), silicato (89 µM), fosfato (48 µM) y materia orgánica

particulada (2266 mg C/m3). Sin embargo, el oxígeno disuelto se mantuvo cercano

al nivel de saturación (8,6 - 11,8 mg/L), probablemente debido a la mezcla que

producen los intensos vientos en la columna de agua y a la relación inversa con

las bajas temperaturas reinantes que retrasan el desarrollo de los

descomponedores. En menor medida, la zona industrial fue afectada por el arroyo

Grande y algunos pluviales que descargan allí; ya que se encontraron valores

mínimos de salinidad (24 g/L) y altos valores de amonio (565 µM), nitrato (238

µM), silicato (17 µM) y materia orgánica particulada (1573 mg C/m3).

Bahía Brown presentó las mayores concentraciones de Cu (36 - 101 µg/g

peso seco), Zn (106 - 198 µg/g peso seco) y Fe (25 - 30 mg/g peso seco) en la

fracción fina (<62 µm) del sedimento. Sin embargo, los mejillones de dicha bahía

no presentaron las mayores concentraciones de esos metales en sus tejidos. Esas

altas concentraciones de metales encontradas en el sedimento serían de origen

natural, ya que sólo hay actividad de maricultura en esa región, y no están

disponibles para ser incorporadas por la biota. Dentro de bahía Ushuaia, las

máximas concentraciones de esos tres metales se acumularon en los tejidos de

los mejillones transplantados a club Náutico, planta Orión y zona industrial. Es

importante destacar que las máximas concentraciones de algunos metales

medidos en zona industrial y planta Orión resultaron menores a las reportadas por

Amin et al. (1996b; 1997): el Cu entre 65-95 %, el Zn entre 27-71 %, el Pb entre

69-86 % y el Fe entre 53-67 %, siendo en este último caso sólo en planta Orión.

Estos descensos evidencian un cierto recupero de la calidad de los sedimentos. Es

probable que esa disminución esté asociada a un menor ingreso de desechos

industriales como consecuencia del cierre de varias fábricas luego de la crisis

económica del 2001 y a un mejor manejo en las maniobras realizadas en la planta

de combustible planta Orión.

En los experimentos de invierno se halló que el oxígeno disuelto estimuló la

actividad de los biomarcadores mientras que los metales la inhibieron. En los

experimentos de verano sólo la actividad de glutatión-S-transferasa se asoció con


el pH y el oxígeno disuelto, mientras que la actividad de los biomarcadores

restantes no pudo ser asociada a ninguno de los parámetros físicos o químicos

medidos en esta tesis. Es probable que en verano, el estadio del ciclo reproductivo

sea la variable que esté mayoritariamente modulando las respuestas de los

biomarcadores.

Los cambios encontrados en los biomarcadores enzimáticos estuvieron

más relacionados a las épocas y órganos estudiados que a los tiempos de

exposición y a los sitios monitoreados. La variabilidad observada entre sitios, entre

semanas de muestreo y entre años de experimentación en la respuesta de los

mejillones evidencia la necesidad de conocer el rango natural de los parámetros

evaluados en organismos saludables, para poder distinguirla del efecto causado

por los contaminantes. La peroxidación lipídica, como medida de daño, sería el

mejor biomarcador en función de que sus variaciones fueron independientes de los

órganos y las épocas analizados.

Las asociaciones entre la enzima glutatión-S-transferasa, medida en la

branquia, y la peroxidación lipídica, medida en la glándula digestiva, con ciertos

nutrientes, muestra que pueden ser considerados biomarcadores acompañantes a

otros indicadores en el análisis de la calidad del agua de la bahía Ushuaia.

RECOMENDACIONES

En base a toda la información obtenida en la presente tesis se recomienda:

1) La zona noroeste de la bahía Ushuaia, principalmente, y frente a la

zona industrial, deberían ser sometidos a saneamiento antes de que

los procesos ambientales adversos se hagan irreversibles. En estos

puntos focales se observó impacto antrópico en la calidad del agua.

2) Evaluar los efectos potenciales de los contaminantes en diferentes

especies de la fauna residente, incorporando al análisis la influencia

estacional, así como la condición reproductiva del organismo a

utilizar.

3) Planificar estudios de monitoreo ambiental periódicos que incluyan

la determinación de nutrientes y metales pesados. La frecuencia

debería estar asociada al contaminante y al sustrato (agua,

sedimento). En una primera aproximación la sugerencia es


monitoreo estacional para nutrientes en agua y anual para metales

pesados en sedimentos.

4) Analizar y regular la calidad de los pluviales que actúan como

efluentes vertidos en las bahías Encerrada, Golondrina y Ushuaia,

aledañas a la ciudad de Ushuaia.

5) Asegurar el correcto funcionamiento del dispersor cloacal en bahía

Golondrina y evaluar la construcción de una planta de tratamiento

secundario/terciario que pueda captar los volúmenes cada vez

mayores de desechos cloacales generados por la ciudad de

Ushuaia.

6) Desarrollar una política ambiental para que todos los hogares de la

ciudad de Ushuaia estén conectados a la red cloacal y de esta

forma minimizar los vertidos clandestinos.

7) Generar acciones tendientes a concientizar a la población de

Ushuaia en lo referido al cuidado del ambiente.

8) Hacer respetar la Ley Provincial Nº 55 de Medio Ambiente que

contempla la preservación, conservación, defensa y mejoramiento

del ambiente (agua, suelo, aire y biota) de la Provincia de Tierra del

Fuego, Antártida e Islas del Atlántico Sur.


“ROL DEL NITRÓGENO Y DEL FÓSFORO EN UN SISTEMA MARINO COSTERO PERTURBADO (BAHÍA ENCERRADA - TIERRA DEL FUEGO - ARGENTINA)”

Dr. Américo Iadran Torres

Centro Nacional Patagónico (CENPAT – CONICET). Bv. Brown 3000. (9120) Puerto Madryn.

Provincia del Chubut e-mail: [email protected]

La información que aquí se presenta, forma parte de la tesis doctoral del Lic.

Américo Iadran Torres que fue evaluada y aprobada en Junio de 2010 en el Centro

Regional Universitario Bariloche, perteneciente a la Universidad Nacional del

Comahue, como requisito para optar al grado académico de Doctor en Biología. La

misma contiene los resultados obtenidos en investigaciones llevadas a cabo en el

Centro Nacional Patagónico (Puerto Madryn-Chubut) y en el Centro Austral de

Investigaciones Científicas (Ushuaia-Tierra del Fuego), ambos organismos de

investigación dependientes del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y

Técnicas (CONICET) de la República Argentina.

Este estudio se inició en Octubre de 2004, en el marco del proyecto BID 1728/OC-AR-

PICT REDES 2002 - Nº 090, otorgado por la Agencia Nacional de Promoción

Científica y Tecnológica y se ha complementado con el Subproyecto GEF B-CB-05 del

Banco Interamericano de Desarrollo (PNUD). Fue dirigida por el Dr. José Luis Esteves,

Investigador Principal del CONICET y Profesor Adjunto de la Universidad Nacional de

la Patagonia San Juan Bosco y co-dirigida por la Dra. Mónica Noemí Gil, Profesional

Principal del CONICET y Profesora Adjunta de la misma Universidad.

PROBLEMA La ciudad de Ushuaia ha tenido un explosivo crecimiento demográfico y una

falta de planificación estratégica en el desarrollo urbano. Esta situación estuvo

acompañada de una carencia de los servicios públicos, específicamente en lo que

concierne al tratamiento de líquidos cloacales, los drenajes pluviales y los líquidos

industriales. Todos ellos responsables de que los hogares construidos provisoriamente

en las cercanías de arroyos y ríos, viertan sus líquidos cloacales crudos en éstos, lo

que ha llevado a que en el sector costero se produzcan importantes alteraciones

ambientales. Los líquidos cloacales llegan principalmente a la bahía Encerrada (BE) y

a la zona costera frente a la ciudad de Ushuaia a través de ríos, arroyos y/o pluviales.

La BE en particular es un sistema semicerrado (Fig. 1), que recibe la descarga del

arroyo Buena Esperanza (ABE) (el cual transporta agua de deshielo del glaciar Martial,


agua de escurrimiento de turbales y descargas pluvio-cloacales) y de 3 desagües

pluvio-cloacales (denominados aquí Onas, Beban y Guaraní). El ABE tiene un caudal

medio de ~0,3m3/seg, aunque puede alcanzar un máximo de 3,0 m3/seg durante las

épocas de deshielo; los caudales de los otros efluentes se estimaron en menos de

0,01m3/seg. La BE posee una superficie aproximada de 0,27km2, un perímetro de

2,34km y una profundidad media de 0,80m. Está separada de la Bahía de Ushuaia

(BU) mediante la pasarela artificial (Luis Fique) y su comunicación con ésta es a través

de 2 aberturas (de 4,5m x 10m cada una), permitiendo el intercambio de agua en cada

ciclo de marea, haciendo que el agua ingrese (en marea creciente) desde la bahía

Ushuaia o salga (en marea bajante) hacia la misma.

En consecuencia, el aspecto más preocupante de la contaminación de esta

zona, es el que proviene de las descargas pluvio-cloacales, cuya manifestación más

importante es el aporte de nutrientes y materia orgánica que se entrega al ecosistema,

especialmente a la BE. Esto origina un incremento de la productividad primaria

(crecimiento de poblaciones algales) así como la descomposición de esa materia

orgánica por organismos anaeróbicos, produciendo olores característicos en

condiciones de marea baja y/o en días soleados de verano.

OBJETIVOS Realizar la caracterización ambiental y evaluar la capacidad de acumular,

reciclar y exportar nutrientes (en particular nitrógeno y fósforo) de la Bahía Encerrada.

Identificar posibles pautas de manejo para mitigar problemas ambientales.

Para cumplir con este objetivo general se plantearon los siguientes objetivos parciales:

1) Evaluar las características físicas, químicas y biológicas de los principales

arroyos y desagües pluvio-cloacales que descargan en BE y del agua que

se intercambia entre las bahías Encerrada y Ushuaia.

2) Caracterizar el agua de BE, a través del análisis de parámetros físicos,

químicos y biológicos en diferentes estaciones anuales.

3) Caracterizar el sedimento de BE, a través del análisis de parámetros físicos,

químicos y biológicos en diferentes estaciones anuales.

4) Cuantificar el reciclado de nutrientes en BE, a través de los flujos bentónicos

de nutrientes y de oxígeno disuelto en la interfase sedimento-agua.

5) Realizar una síntesis del funcionamiento de la BE.


METODOLOGÍA Se aplicó la siguiente metodología de acuerdo al objetivo parcial indicado:

1) Caracterización de los líquidos vertidos en BE y del agua que se intercambia con

BU

En los arroyos y desagües pluvio-cloacales que descargan en BE (Fig. 1) se

midió in situ temperatura (T) y oxígeno disuelto (OD). En el laboratorio se determinó

conductividad, pH, sólidos suspendidos totales (SST), residuos totales evaporables

(RTE), demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y los nutrientes: amonio (NH4+),

nitrato+nitrito (NO3-), fosfato (PO4

-3) y silicato (SiO3-2). Los análisis bacteriológicos se

realizaron aplicando la técnica del número más probable, utilizando el método Colilert.

En una de las aberturas de la pasarela se tomaron muestras de agua cuando esta

salía hacia BU y de aquella que entraba en BE. Cada 15 minutos y durante un ciclo

completo de marea, se midió: pH, T, conductividad, OD y altura de la columna de

agua. Además se tomaron muestras de agua para el análisis de nutrientes.

Posteriormente, se estimaron los flujos diarios de importación y exportación de

nitrógeno y fósforo desde y hacia BU respectivamente.

2 y 3) Calidad del agua y de los sedimentos de Bahía Encerrada

Se colectaron agua y sedimentos en 8 estaciones de BE. En el agua se

determinó in situ T, OD, pH y salinidad (S) y en el laboratorio: nutrientes, clorofila "a" y

feofitina.

El sedimento se colectó con una draga Van-Been. Se observó in situ la existencia de

gradientes de color y se midió el potencial redox (Eh). En el laboratorio se

cuantificaron densidad, porosidad, materia orgánica (MO), granulometría y amonio

total. Mediante filtro de alta presión (con inyección de N2) se extrajo el agua intersticial

y se determinó su concentración de amonio.

4) Flujos en la interfase sedimento-agua de Bahía Encerrada

Estos flujos se midieron utilizando una campana bentónica opaca, la cual tiene

un volumen encerrado de 9,7 litros y una superficie de 0,09 m2.

5) Funcionamiento de Bahía Encerrada

A partir de la información obtenida en los objetivos mencionados anteriormente,

se realizó un balance de masa con el fin de comprender la dinámica de los nutrientes

en BE. Las cargas de nutrientes que ingresan desde los aportes continentales a BE,

se estimaron teniendo en cuenta sus concentraciones y caudales promedio. El aporte


de nutrientes desde la interfase sedimento-agua, se estimó teniendo en cuenta la

superficie de toda la BE. Se estimó además, la carga de amonio, nitrato y fosfato que

fueron intercambiados con BU.

RESULTADOS Los resultados obtenidos de acuerdo a cada objetivo parcial fueron:

1) Bahía Encerrada es receptora de aguas residuales urbanas transportadas

por - al menos - 4 descargas continentales: el Arroyo Buena Esperanza y los pluviales

Onas, Guaraní y Beban. Algunas características físicas, químicas y microbiológicas de

estos vertidos corresponden a aguas típicas de líquidos cloacales crudos, reflejando

los inconvenientes serios en el saneamiento, cuando las bombas del sistema de

drenaje con que cuenta la Ciudad no funcionan. La calidad del agua que se exporta

diariamente desde BE hacia BU, sugiere la existencia de mecanismos de retención de

una parte de los nutrientes alóctonos en BE.

Siendo un sumidero de la mayor parte de los nutrientes derivados de los

aportes continentales, la BE reduce el impacto que producirían las descargas directas

de éstos en BU. Aún en ese caso, la fracción de nutrientes no fijada en el sistema se

exporta a BU.

2) El patrón de distribución espacial presentado por el amonio, el nitrato, el

fosfato y el silicato fue opuesto al presentado por la salinidad, lo cual sugiere el ingreso

de éstos a través de las aguas residuales. Teniendo en cuenta las elevadas

concentraciones de estos nutrientes hallados, podemos indicar que existe un

importante deterioro de la calidad del agua de BE. Los cuatro aportes externos

mencionados, serían los principales responsables de esta perturbación. Se ha

demostrado en BE, que los nutrientes no serían limitantes para la producción primaria

fitoplanctónica, por lo que existe un remanente de nitrógeno y fósforo en la columna de

agua, que no estarían siendo utilizados por los productores primarios en esa Bahía y

se exportan a BU. La alta concentración de feofitina hallada, es un índice de la riqueza

en materia orgánica y de los mecanismos activos puestos en funcionamiento para la

degradación de la clorofila-a. En general los valores observados de feofitina duplican a

los de clorofila-a. En este sentido, la elevada relación feof./clor-a es típica de

ambientes degradados.

Se ha observado en el agua que sale hacia BU, la presencia en elevada

abundancia, de especies mesozooplanctónicas bio-indicadoras que reflejan la calidad

ambiental del sistema como Eurytemora americana, Acartia tonsa y Podon Leuckarti.

Las dos primeras están relacionadas a zonas con perturbación antrópica.


Se ha registrado un vasto desarrollo de macroalgas como Ulva rigida, Enteromorpha

intestinales, Cladophora falklandica indicadoras también de ambientes con elevada

carga orgánica.

3) Se observaron condiciones anóxicas en el sedimento de superficie y fondo,

en todas las estaciones muestreadas. La coloración predominante fue negra por la

presencia de sulfuros metálicos y siempre se percibió un fuerte olor desagradable. Se

hallaron elevadas concentraciones de amonio en el agua intersticial y un alto

contenido de materia orgánica (entre 7,1 y 18,8%). Esta alteración es un claro indicio

del severo impacto que ha generado y continúa realizando la ciudad de Ushuaia sobre

este ecosistema, a través de la descarga de las aguas residuales provenientes

principalmente, desde el ABE y de los tres pluvio-cloacales sin tratamiento previo.

Respecto a las dos especies de nematodes marinos hallados en el sedimento, una de

ellas (Oncholaimus antarcticus), es utilizada como indicadora de la contaminación

orgánica.

4) A través del análisis de los flujos bentónicos en la interfase sedimento-agua,

se observó una incorporación de oxígeno disuelto y nitrato por parte del sedimento y

una liberación de amonio y fosfato hacia la columna de agua. La magnitud y sentido de

estos flujos, son comparables únicamente con aquellos sitios altamente impactados.

5) El amonio en la columna de agua es aportado por un lado, desde las

descargas externas (58843 mol/d; ~1059 kg/d) y por otro lado desde la

remineralización de la materia orgánica que ocurre en el sedimento (1690 mol/d; ~30

kg/d). Esto significa que el aporte desde la Ciudad es unas 35 veces mayor que desde

los sedimentos de la BE. Sólo el 33 % de todo el amonio presente en la columna de

agua de BE, es exportado hacia BU.

En cuanto al nitrato en la columna de agua y de igual manera que el amonio,

proviene principalmente desde los aportes externos. Estos aportes proveen unos 3600

mol/d (~224 kg/d). De los cuales, el 24 % (~880 mol/d) son consumidos en la interfase

sedimento-agua y el 15 % (540 mol/d; ~34 kg/d) son exportados hacia BU, quedando

el resto retenido en la columna de agua de BE.

Respecto al fosfato, se ha observado un importante aporte externo de este

nutriente (1800 mol/d; ~176 kg/d) en BE. Adicionalmente, se ha detectado un flujo neto

de este nutriente desde el sedimento (280 mol/d; ~27 kg/d) como consecuencia de la

remineralización que sufre la materia orgánica. Esta liberación de fosfato desde el

bentos, se asocia a las características anóxicas del sedimento. De estas dos fuentes


de fosfato, se puede concluir que el aporte que realizan las descargas externas de

este nutriente a la columna de agua de BE es 6,4 veces superior que desde el

sedimento. De esta manera y al igual que para el amonio y el nitrato, son los aportes

continentales quienes alimentan principalmente el ciclo de estos nutrientes en la BE.

Se ha estimado que el 17 % del total de este nutriente, sería exportado hacia BU.

CONCLUSIONES La interfase agua-sedimento se encontró en anoxia a lo largo de todo el

período estudiado, el aporte de materia orgánica, el reciclaje y la producción de

nutrientes amplifican el bajo potencial redox de la misma. De no existir las aberturas

que comunican con BU, el volumen de la Bahía se incrementaría como consecuencia

de los aportes continentales y el agua se degradaría a lo largo del tiempo. La

renovación de agua en BE a través de las aberturas, ya no es suficiente para

mantener una buena calidad ambiental del sistema. De todos modos, el intercambio de

agua existente con la BU, favorece la dilución de los nutrientes. Los resultados

muestran que, durante un ciclo de marea, se produce un aporte neto de nutrientes

desde BE a BU, siendo el nitrógeno el que presentó el mayor flujo másico y en menor

medida el fósforo. Estas cargas de nutrientes aportadas a BU, son semejantes a un

líquido cloacal doméstico crudo, de nivel débil y que no ha recibido tratamiento alguno.

La importante cantidad de nutrientes y materia orgánica descargadas en BU, sería uno

de los factores más relevantes en el deterioro de la calidad del agua y del sedimento

del extremo noroeste de esta Bahía. Por esta razón dicho sector de BU debería recibir

mayor atención, ya que estos aportes desde BE y desde otros conductos pluviales con

calidad pluvio-cloacal de la zona, estarían generando efectos indeseables tanto en la

columna de agua como en el sedimento.

RECOMENDACIONES El desequilibrio ambiental observado en BE, obliga a tomar medidas de

remediación en el corto plazo si se pretende iniciar su recuperación. Teniendo en

cuenta que, en sus comienzos, la BE era utilizada como una zona de recreación por la

comunidad de Ushuaia, se sugiere:

1. Un manejo adecuado de las aguas residuales de la Ciudad, con tratamiento

primario y funcionamiento adecuado del emisario submarino.

2. Control y manejo de las fuentes puntuales de nutrientes (es decir ABE, Onas,

Beban y Guaraní), eliminando en lo posible su rol como efluentes cloacales.


3. Oxigenación de los sedimentos o dragado de la capa superficial de los mismos

para disminuir su carga orgánica.

4. Monitoreo de la calidad del agua y de los sedimentos con frecuencia – al

menos – semestral.

Figura 1: Bahía Encerrada indicando: las ocho estaciones de muestreo y las descargas del Arroyo Buena Esperanza (ABE) y los pluviales Onas, Beban y Guaraní. Detalle de las aberturas (P1 y P2) que comunican las bahías Encerrada y Ushuaia.

BAHÍA ENCERRADA

BAHÍA USHUAIA

Ushuaia

P2

P1

ABE

1

2

3

4

5

6

7

8

Guaraní Onas

Beban

Bahía Encerrada

Bahía Ushuaia

Ushuaia

P1 P2

Detalle de las aberturas (P1 y P2): largo: 10 m – ancho: 4,5 m – pof. media: 0,8 m – flujo medio: 1 m/seg.

Pasarela Luis Fique

ESTUDIOS AMBIENTALES EN ECOSISTEMAS … · Resúmenes ejecutivos Tesis de ... Actualmente son...

Documents

Transcript of ESTUDIOS AMBIENTALES EN ECOSISTEMAS … · Resúmenes ejecutivos Tesis de ... Actualmente son...