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Artículo científico / Scientific paper
ECOLOGÍA ACUÁTICA
pISSN:1390-3799; eISSN:1390-8596
http://doi.org/10.17163/lgr.n27.2018.03
PRINCIPIOS FUNDAMENTALES EN TORNO A LA CALIDAD DEL
AGUA, EL USO DE BIOINDICADORES ACUÁTICOS Y LA
RESTAURACIÓN ECOLÓGICA FLUVIAL EN ECUADOR
MAIN PRINCIPLES ON WATER QUALITY, THE USE OF AQUATIC BIOINDICATORS
AND FLUVIAL ECOLOGICAL RESTORATION IN ECUADOR
Esteban Terneus-Jácome1 y Patricio Yánez1,2
1 Escuelas de Biología Aplicada y de Gestión Turística, Universidad Internacional del Ecuador. Av. Jorge Fernández s/n y Av.Simón Bolívar, Quito-Ecuador.2 Instituto de Investigaciones Científicas y Tecnológicas, Universidad Iberoamericana del Ecuador, Av. 9 de Octubre N25-12 yColón, Quito-Ecuador.
*Autor para correspondencia: [email protected]
Artículo recibido el 31 de julio de 2017. Aceptado, tras revisión, el 14 de enero de 2018. Publicado el 1 de marzo de 2018.
Resumen
El presente trabajo se desarrolló como complemento al componente de restauración ecológica contemplado dentrodel marco de acción del Plan de Gestión Ambiental del FONAG (Fondo para la conservación del Agua), instituciónadscrita al Municipio de Quito. El documento forma parte de una línea base de información que gira en torno a laconstrucción de un escenario adecuado para emprender actividades de restauración ecológica fluvial, en los ambientesen los que ésta fuera necesaria. A nivel municipal es importante que las consideraciones discutidas en la presenteinvestigación así como las iniciativas de restauración ecológica fluvial se incluyan como un componente más dentrode los planes de gestión ambiental que cada gobierno local (GAD) emprende en el territorio de su jurisdicción, yse aborde como un elemento que requiere un permanente seguimiento y monitoreo para detectar oportunamentecambios en la calidad y cantidad del agua que se puedan presentar en una determinada zona y que a la vez estopermita tomar las acciones de manejo que correspondan.Palabras clave: calidad del agua, Ecuador, bioindicadores, restauración ecológica fluvial.
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Principios fundamentales en torno a la calidad del agua, el uso de bioindicadores acuáticos y larestauración ecológica fluvial en Ecuador
Abstract
This work was developed as a complement to the ecological restoration component contemplated within the fra-mework of action of the Environmental Management Plan of FONAG (Fund for Water Conservation), an institutionattached to the Municipality of Quito. The document is part of the baseline in the creation of a suitable scenario toundertake activities of rivers ecological restoration, where it is necessary. At the municipal level, it is important thatthe considerations discussed in this paper, as well as initiatives for river restoration, should be inserted as one of themain components within the environmental management plans that each local government (GAD) has to undertakein the territory of its jurisdiction, and it is addressed as an element that requires a permanent monitoring in order todetect the changes in the quality and quantity of water that can be presented in a given area and the correspondingmanagement actions to be taken.Keywords: Water quality, Ecuador, bio-indicators, rivers ecological restoration.
Forma sugerida de citar: Terneus-Jácome, E. y Yánez, P. 2018. Principios fundamentales en torno a la calidad delagua, el uso de bioindicadores acuáticos y la restauración ecológica fluvial en Ecuador.La Granja: Revista de Ciencias de la Vida. Vol. 27(1):36-50. http://doi.org/10.17163/lgr.n27.2018.03.
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Artículo científico / Scientific paperECOLOGÍA ACUÁTICA Esteban Terneus-Jácome y Patricio Yánez
1 Introducción
1.1 Diagnóstico de la problemática delagua en Ecuador
Durante muchos años, en Ecuador el manejo delagua se ha centrado en iniciativas para mejorar elaprovisionamiento de la misma en cantidad, no ne-cesariamente en calidad. A esto suele sumarse la li-mitada disponibilidad de recursos económicos parala conservación de fuentes primarias de agua y deun criterio de manejo a nivel de la cuenca hidro-gráfica como unidad de análisis. Por consiguiente,los esfuerzos por prevenir la contaminación y re-cuperar los cuerpos de agua contaminados han si-do mínimos, o su alcance ha respondido a intere-ses particulares (Solanes y Peña, 2003). En la actua-lidad, Quito no cuenta con una planta de tratamien-to de aguas de alcantarillado, salvo pocas excepcio-nes focalizadas a nivel industrial. Se prevé que pa-ra 2018, la ciudad contará con su primera planta detratamiento de agua (Calles, 2012); hasta tanto lasprincipales cuencas y microcuencas receptoras delas aguas contaminadas provenientes de la ciudadvierten sus aguas a los ríos Machángara, Guaylla-bamba y Monjas sin ningún tipo de tratamiento. Es-te último, por ejemplo, recibe las aguas de las dife-rentes actividades antropogénicas provenientes delpáramo del Atacazo y otras zonas cercanas.
A nivel nacional, únicamente la ciudad de Cuen-ca y algunos sectores de Guayaquil y Loja cuentancon sistemas de tratamiento de aguas de alcantari-llado, lo que les ha permitido disminuir las tasas deparasitosis, enfermedades intestinales de las perso-nas y la pérdida de biodiversidad acuática a causade la contaminación de cuerpos de agua cercanos acentros poblados y/o urbanos (Lloret, 2002).
Las limitaciones de disponibilidad de agua entérminos de calidad y el importante crecimiento de-mográfico nacional están ejerciendo una fuerte pre-sión sobre las zonas altas de páramos de donde seoriginan las fuentes de agua primarias, generandocomo consecuencia la sobre explotación del recur-so y el deterioro de su cobertura vegetal natural enlas áreas de recarga. Por consiguiente, urge tomarmedidas de gestión ambiental que permitan recu-perar estas fuentes de agua primarias que ya hansido intervenidas, pero que se pueden restaurar conun manejo adecuado y recuperación de las zonas deriberas junto a los cuerpos de agua, y un plan de de-limitación de zonas de protección hidrológica (Gon-
zález y García, 2007; Magdaleno, 2011; RodríguezQuiñónez, 2012; Ramírez López, 2015).
1.2 El marco legal de referencia
La Carta Magna de la República del Ecuador de2008, en su capítulo siete (Art. 71), establece los de-rechos de la naturaleza como primordiales para ga-rantizar el Buen Vivir de las personas en un entornonatural, sano y libre de contaminación. De igual ma-nera, el artículo 72 del mismo capítulo hace referen-cia a los derechos que tiene la naturaleza a ser res-taurada en casos de intervención por parte del serhumano, como resultado de sus actividades socio-económicas. También señala que, en caso de ocurririmpactos ambientales, los causantes de los mismosestán obligados a tomar medidas mitigatorias y res-tauradoras para devolver el estado natural originalal ambiente disturbado (Asamblea Constituyente,2008).
Para el cumplimiento de lo indicado, el Estadoecuatoriano a través de la máxima autoridad am-biental del país, el Ministerio de Ambiente (MAE),ha generado una serie de leyes, normas y sistemasde control que permiten regular y monitorear las ac-tividades generadas por el ser humano y que aten-tan o pudieran estar atentando a la integridad de lanaturaleza y su funcionalidad ecosistémica.
En su capítulo segundo, la misma Carta Magnahace referencia a la biodiversidad y a los recursosnaturales. En el artículo 395 se establece que las po-líticas de gestión ambiental del Estado deberán seraplicadas por toda entidad de origen público o pri-vado y serán obligatorias en su cumplimiento. El ar-tículo 400, a su vez, hace referencia a la importanciade conservar la biodiversidad y los recursos natura-les de toda persona natural o jurídica, declarándolacomo una acción de interés público.
La Ley de Gestión Ambiental de Ecuador ponede manifiesto que la máxima autoridad ambiental(Ministerio del Ambiente, 2003) tiene la potestadsancionadora, en caso de comprobarse daños am-bientales provocados por actividades procedentesdel sector público o privado en cualquier ámbito deacción, así como las atribuciones de otorgar el licen-ciamiento y permisos de funcionamiento a estas ins-tituciones.
En la sección dos, en el artículo 47 se hace men-ción a la importancia de las áreas de manejo espe-cial, en las que el FONAG ha considerado a las fuen-tes de agua primarias (quebradas de páramo) como
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parte de estos ecosistemas por su riqueza única deespecies de flora y fauna nativas. En el capítulo III,artículo 57, también se hace referencia a la obliga-toriedad de la recuperación y mitigación de áreasdegradadas por impactos ambientales negativos.
La Ley de Gestión Ambiental en sus artículos 1-6 pone de manifiesto la importancia, los principiosy directrices de la política ambiental que las institu-ciones públicas y privadas deben fomentar en cadauna de sus actividades. Además, esta ley señala loslímites permisibles, los controles y sanciones en ma-teria ambiental. En concordancia con este marco ju-rídico se encuentra la Ley de Prevención y Controlde la Contaminación Ambiental, en la que se hacereferencia a ambos procesos en cuanto al aire (capí-tulo V); las aguas (capítulo VI) y los suelos (capítuloVII), constituyéndose en el marco regulatorio sobreel cual el FONAG enmarca sus procedimientos degestión ambiental.
Por otra parte, el Ministerio del Ambiente (2003)(Texto Unificado de Legislación Secundaria, MedioAmbiente) es una norma técnica que se ampara enla Ley de Gestión Ambiental y en el Reglamento ala Ley de Gestión Ambiental para la Prevención yControl de la Contaminación Ambiental y se some-te a las disposiciones de éstos, es de aplicación obli-gatoria y rige en todo el territorio nacional.
Esta norma técnica aborda o establece:
a. Los límites permisibles, disposiciones y prohi-biciones para las descargas en cuerpos deaguas o sistemas de alcantarillado (Libro VIanexo I).
b. Los criterios de calidad de las aguas para susdistintos usos (Libro VI anexo I); y,
c. Los métodos y procedimientos para determi-nar la presencia de contaminantes en el agua(Libro VI anexo I).
Todas estas normas y regulaciones deben ser to-madas en cuenta para el funcionamiento y los pro-cesos de gestión ambiental que el FONAG contem-pla dentro de su planificación estratégica.
El artículo 318 de la misma Constitución consa-gra al agua como patrimonio nacional estratégicode uso público; y el Estado, a través de la autoridadúnica del agua SENAGUA (Secretaria Nacional delAgua), creada mediante Decreto Ejecutivo 1088 del15 de mayo de 2008, genera la propuesta de la nuevaLey de Aguas (Asamblea Nacional, 2010), y a su vezes el responsable de la planificación y gestión de los
recursos hídricos que serán administrados bajo es-te orden de prelación: a. Consumo humano. b. Rie-go que garantice la soberanía alimentaria. c. Caudalecológico, y d. Actividades productivas.
Bajo este contexto y estructura legal, el manejode los recursos hídricos en el Ecuador ha intenta-do regular y administrar el uso adecuado del recur-so. Sin embargo, es perentorio fortalecer el elemen-to técnico para incrementar la eficacia, eficiencia yoperatividad a estas iniciativas (Asamblea Nacio-nal, 2010).
2 Grupos biológicos indicadores dela calidad del agua
2.1 Los macroinvertebrados como bioindi-cadores de calidad ambiental
La alta presión antrópica a la que han estado ex-puestos los ecosistemas de agua dulce en Ecuadordurante los últimos veinte años pone en evidenciael deterioro de los cuerpos de agua, tanto en canti-dad como en calidad. Una de las formas más exito-sas y económicas para llegar a determinar el nivelde impacto y el tipo de contaminante o elementoexógeno presente en un cuerpo de agua es utilizan-do diferentes organismos acuáticos como indicado-res de estos cambios o perturbaciones (González yLozano, 2004; Escobar, Terneus y Yánez, 2013; Ter-neus, 2015).
Un organismo bioindicador es una especie ogrupo de especies que poseen requerimientos am-bientales particulares con relación a un conjunto devariables físicas o químicas; esta especie o estas es-pecies pueden presentar cambios en su presenciay distribución espacial, número, morfología o con-ducta cuando las condiciones del sistema ecológi-co se alteran (Rosenberg y Resh, 1993). En defini-tiva, dichos organismos ocupan un hábitat a cu-yas exigencias ambientales se encuentran adapta-dos; cualquier cambio en las condiciones ambien-tales se reflejará en la estructura, composición y di-námica de las comunidades de macroinvertebradosacuáticos que allí habiten (Terneus, Racines y Her-nández, 2012).
Entre estos organismos, los macroinvertebradoscomo bioindicadores, juegan un papel importanteen el manejo adecuado del recurso hídrico.
Dentro de estos requerimientos particulares seha llegado a determinar que cada grupo o gremio
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de macroinvertebrados acuáticos muestra nivelesde especialización o preferencia por ocupar micro-ambientes específicos; entre estos: micro hábitats ro-cosos, fangosos, de hojarasca, arena, limo o arcillas.A esto se añade la preferencia por ciertos aspectosfísicos (hidrodinámicos) como la dinámica del aguay los flujos de corriente: zonas de corriente fuerte,media o débil o la presencia de elementos químicos(Figura 1). Por tanto, la presencia, abundancia, au-sencia de estos organismos suelen indicar las condi-ciones del cuerpo de agua o de un sector de él.
La presencia o no de determinados grupos ca-racterísticos como los efemerópteros, plecópteros y
tricópteros (en la cual se basa el índice EPT) son in-dicadores de buena calidad de agua, y muchos deellos ocupan espacios de aguas rápidas, bien oxige-nadas y poco profundas, mientras que los dípterosquironómidos y ceratopogónidos y ciertos anélidosocupan aguas someras, fangosas y profundas por loque son indicadores de aguas con alta carga orgá-nica. La relación de estos grupos en proporción yriqueza proporcionan información bastante precisasobre el estado de salud del ambiente acuático (Ja-cobsen, Schultz y Encalada, 1997; Giacometti y Ber-sosa, 2006).
Figura 1. Fuente de agua primaria en un páramo ecuatoriano con alto contenido de hierro. A ella se encuentran adaptadas solociertas especies de macroinvertebrados
2.2 Descripción general y características delos principales grupos de macroinverte-brados acuáticos como bioindicadores
A continuación, se destacan algunas característicasgenerales de los principales grupos bioindicadoresa partir del trabajo de Racines (2014), quien demues-tra cómo los macroinvertebrados acuáticos puedenexpresar el estado de salud ecológica, a partir delcálculo de índices de tolerancia y sensibilidad a lacontaminación del agua en los páramos ecuatoria-nos.
Los oligoquetos acuáticos (clase Oligochaeta)conforman uno de los grupos más importantes de
los invertebrados presentes en lagos, ríos y embal-ses. Tienen parámetros morfológicos similares a lade oligoquetos terrestres: su tamaño varía entre 1 y30 mm, se alimentan de algas filamentosas, su res-piración es cutánea. Los oligoquetos constituyen uneslabón importante en la cadena trófica bentónica,principalmente en aguas eutrofizadas o contamina-das, en las que alcanzan densidades muy elevadasy sirven de alimento para peces bentónicos, turbe-larios, sanguijuelas, nemátodos y larvas de insectos(Brinkhurst, 1980).
Los miembros de este grupo han sido definidoscomo bioindicadores especiales para diferentes pa-rámetros físicos y químicos, como por ejemplo: ti-
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pos de sustrato, carbono orgánico, fósforo y variosmetales pesados, generalmente residuos de hidro-carburos (Chapman, Farrell y Brinkhurst, 1982).
Por otra parte, el orden Coleóptera que presen-ta la mayor diversidad de especies del mundo, vi-ven en aguas continentales lóticas y lénticas, aguaslimpias, con concentraciones de oxígeno alto y tem-peraturas medias (Roldan Perez, 1988). Poseen alas
anteriores o élitros, alas posteriores membranosas,aparato bucal mordedor (Hickman, Roberts y Lar-son, 2009). Las larvas de los coleópteros presentanformas muy diversas, el abdomen presenta agallaslaterales o ventrales, tienen metamorfosis completay el adulto es morfológicamente muy diferente (Fi-gura 2).
Figura 2. Larva de un coleóptero de la familia Elmidae. Junto a sus patas se encuentran las agallas que le permiten respirar enmedios acuáticos con alta concentración de oxígeno.
El orden Díptera es el más complejo, abundantey mejor distribuido en el Planeta. Está conformadopor insectos holometábolos, es decir, sus ciclos devida consisten en huevos, larvas acuáticas, pupas yadultos voladores, de los cuales la fase bioindicado-ra es la larva. Su hábitat lo conforman ríos de aguasestancadas y corrientes (Roldan Perez, 1996). Las ca-racterísticas más importantes de las larvas de losdípteros son la ausencia de patas torácicas, el cuer-po blando y cubierto de cerdas, espinas apicales ocorona de ganchos en prolongaciones que ayudan ala locomoción y adhesión al sustrato (Roldan Perez,1988).
Los Dípteros son considerados los mejores indi-cadores de la presencia de un alto grado de materiaorgánica en los cuerpos de agua, sus familias másfrecuentes son Psychodidae, Tipulidae, Blephariceridae,Culicidae, Ceratopogonidae, Chironomidae, Simuliidae,Tabanidae y Muscidae (Roldan Perez, 1996). A la fa-milia Chironomidae se la asocia con aguas de abun-
dante presencia de materia orgánica (en sistemas ló-ticos y lénticos), y bajas concentraciones de oxígenodisuelto. Sin embargo, dentro de esta familia exis-ten unos pocos géneros que se desarrollan mejor enaguas limpias con altas concentraciones de oxígeno(González y Lozano, 2004). Las larvas de la familiaTipulidae son comunes en los sedimentos o entre lashojas del fondo de corrientes o escurrideros, troncospodridos y otra materia vegetal en descomposición(Lanza, Hernández y Carbajal, 2000).
Los chinches verdaderos (orden hemípera) po-seen un tamaño de 2 a 100 mm con alas o sinellas, alas posteriores membranosas, aparato bucalperforador-chupador. En este orden se incluyen alos escorpiones de agua, zapateros, chinches de ca-ma, de campo, triatomas, pentatomas (Hickman,Roberts y Larson, 2009). El suborden Heterópteracomprende importantes insectos acuáticos que ha-bitan una amplia gama de ecosistemas acuáticos (deagua dulce, ambientes marinos e intersticiales y de
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altura). La mayoría son depredadores y en algunoscasos detritívoros y alguívoros como los de la fa-milia Corixidae (Konopko y Melo, 2009). Los he-mípteros acuáticos incrementan su abundancia ensistemas con profundidades menores a 1 m. El oxí-geno disuelto en el agua permite que estos organis-mos permanezcan más tiempo sumergidos, ya quesu burbuja de aire utilizada para la respiración du-ra más tiempo (Contreras, Navarrete y Lara, 2008);también poseen otras adaptaciones para respirar to-mando oxígeno del aire como tubos anales y cana-les abdominales (Roldan Perez, 1988). La presenciade vegetación acuática sumergida disminuye la de-predación de los individuos de la familia Corixidae(Contreras, Navarrete y Lara, 2008). Los individuosde la familia Naucoridae son enteramente acuáticosy se encuentran generalmente en sistemas lóticosy lénticos, entre hidrófitas vasculares (Lanza, Her-nández y Carbajal, 2000).
Los individuos de la clase Gasterópoda, mayori-tariamente herbívoros (Hickman, Roberts y Larson,2009), se alimentan de algas y varios residuos ve-getales. Habitan ambientes con sales disueltas, es-pecialmente carbonato de calcio, siendo indicadoresde aguas alcalinas. La mayor parte de especies nece-sitan altas concentraciones de oxígeno (Roldan Pe-rez, 1988).
Los individuos del orden Tricladida (planariasy especies de cuerpo plano) pueden alcanzar 30mm de longitud. Son fundamentalmente carnívo-ras, la mayoría viven bajo piedras, hojas, ramas yen aguas poco profundas; sus individuos requie-ren aguas oxigenadas. Sin embargo, algunas tienenla capacidad de soportar niveles de contaminación(Roldan Perez, 1988).
Los individuos de la clase Nematomorpha reci-ben el nombre de “gusanos crin de caballo”, los gu-sanos adultos miden entre 10 y 70 cm de longitud,poseen una cutícula fibrosa; viven en corrientes lim-pias, adheridos a la vegetación, bajo piedras, a orillade ríos y arroyos (Roldan Perez, 1988). Son organis-mos que necesitan completar su ciclo de vida dentrode un huésped apropiado.
Dentro de la Clase Hirudinea, los individuos delorden Glossiphoniforme, llamados sanguijuelas, tie-nen tamaños de entre 5 mm a 45 cm, su cuerpo esplano, poseen ventosas que rodean la boca (Hick-man, Roberts y Larson, 2009). Algunas se alimentande residuos orgánicos, pero la mayoría son carnívo-ras. Realizan intercambio gaseoso a través de la piella cual tiene una innumerable cantidad de capilares
(Roldan Perez, 1996).El orden Acari (ácaros), perteneciente a la Cla-
se Arachnoidea, es un grupo poco conocido, sus in-dividuos tienen forma globular, con cefalotórax yabdomen fusionados, su tamaño varía entre 0,4 y3 mm (Hickman, Roberts y Larson, 2009). Los áca-ros acuáticos se encuentran en la mayoría de hábi-tats dulceacuícolas, tanto en ambientes lénticos co-mo lóticos.
Los individuos de la Clase Bivalva varían entre 2y 180 mm de largo, son filtradores de plancton y de-tritus. Los bivalvos de agua dulce son organismostanto de aguas lóticas como lénticas. Se los encuen-tra en ecosistemas fangosos, son abundantes dondeel pH del agua está por encima de 7,0 y donde existegran cantidad de carbonatos.
2.3 La variabilidad en la composición yestructura de los macroinvertebradosacuáticos
Las comunidades de macroinvertebrados bentóni-cos han sido seleccionadas como uno de los gruposde organismos más relevantes para valorar la inte-gridad del estado ecológico de los cuerpos de agua,ya que han demostrado ser buenos bioindicadoresde la calidad del medio al cumplir con algunos re-quisitos deseados como sensibilidad, factibilidad demuestreo, validez científica, entre otros (González yLozano, 2004).
Sin embargo, y a pesar de las innumerables ven-tajas de estos organismos, se ha detectado que la es-tacionalidad puede ser un factor determinante queinfluye sobre la presencia de ciertos grupos o es-pecies, y sobre la importancia de la determinaciónde la abundancia y diversidad de macroinvertebra-dos en relación con el clima; esto deja en claro quela estructura y composición de macroinvertebradosno varía solamente a causa de impactos ambienta-les antrópicos que afectan la calidad del agua, sino también muestran variaciones importantes co-mo consecuencia de la variabilidad natural de lascondiciones ambientales en los ecosistemas acuáti-cos (Chang et al., 2014).
En ocasiones, esta variabilidad natural (intra-anual o estacional e interanual) que presentan lascomunidades de macroinvertebrados acuáticos nopermite utilizar el mismo criterio para evaluar lascomunidades presentes en dos tramos diferentes deun cuerpo de agua, así como en dos épocas distin-tas, generando un cierto grado de incertidumbre en
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los procesos de evaluación de la calidad del medio(Loeb y Spacie, 1994).
Las variaciones intra-anuales suelen seguir pa-trones cíclicos y direccionales, los cuales son relati-vamente predecibles, ya que están principalmentedeterminados por la variación estacional que sigueel clima. Sin embargo, las segundas (interanuales)son menos predecibles debido a que suelen deri-var de fenómenos generados a una escala mayor,los cuales no siguen un patrón cíclico tan definido(Reynoldson y Wright, 2000).
La variación temporal de las comunidades demacroinvertebrados puede interferir en el procesode evaluación del estado ecológico de los cuerposde agua, incluso en el ámbito de dar resultadoscomparativos. Algunos autores, que han abordadoeste problema, proponen ciertos puntos a tomar encuenta para disminuir los efectos que la variabili-dad temporal pudiera causar sobre las comunida-des de macroinvertebrados acuáticos, en tales con-sideraciones el clima suele ser el principal factor dedeterminación de variantes.
Por lo que se pone de manifiesto la ventaja decaracterizar la comunidad de macroinvertebradosal menos en dos épocas del año con diferentes con-diciones ambientales, esto suele permitir el conocercómo responde la comunidad frente a un rango devalores de variables ambientales, y así realizar lascomparaciones necesarias para determinar que supresencia es por causa de contaminación y no porla estacionalidad. Sporka et al. (2006) manifiesta lasventajas de trabajar con bases de datos que conten-gan información de varias épocas dentro de un mis-mo año, ya que las variaciones climáticas de los últi-mos tiempos pueden ser las claves en tener un mar-gen de error al momento de comparar estudios rea-lizados anteriormente.
En estos casos, la toma de datos de campo se de-be realizar siempre en la misma época del año, pa-ra que la comparación entre muestras sea suficien-temente efectiva. Para ello, es necesario identificarcuál es la época del año en la que los cambios gene-rados por las presiones antrópicas en las comunida-des de macroinvertebrados son más notables y porlo tanto más fáciles de identificar; en este caso ha-bría que colocar los monitoreos preferiblemente enlos momentos en que los efectos de estas presionessean mayores.
3 La gestión ambiental y los proce-sos de restauración ecológica flu-vial
3.1 ¿Qué es la restauración ecológica flu-vial?
La gestión ambiental está concebida como el siste-ma integrado de procesos y acciones destinadas aconseguir la recuperación ambiental de un área ozona degradada a partir de un análisis diagnósticoy una planificación. Dentro de este marco, la restau-ración ecológica fluvial representa un componenteimportante del proceso de gestión ambiental, el cualestá encaminado a conseguir la recuperación del es-tado funcional de un cuerpo de agua hasta alcan-zar su funcionalidad ecosistémica. Restaurar con-siste en recuperar un sistema fluvial natural elimi-nando aquellos impactos o alteraciones que lo de-gradan, permitiendo así que se restauren los proce-sos y equilibrios naturales que facilitan a su vez quedicho sistema funcione de forma auto-sostenida enel tiempo (Herrera, 2013). Sin embargo, este proce-so de restauración no siempre permite alcanzar lascondiciones originales del sistema, transformándo-lo de todas maneras en un río de dinámica antropo-céntrica, en lugar de la dinámica ecocéntrica propiade cuerpos de agua en estados prístinos u origina-les.
Para que un río recupere sus funciones natura-les deberá recuperar su caudal y el espacio fluvialen el tiempo, lo que en la práctica es imposible, perosi es factible conseguir unos parámetros de aproxi-mación lo más cercanos posibles al comportamientohistórico del río. Esto se lo puede conseguir satisfac-toriamente en la medida en que se reduzca el núme-ro de impactos ambientales negativos ocasionadossobre el cuerpo de agua.
Un elemento importante en el proceso de restau-ración es la participación de la comunidad, dondelos usuarios del recurso deberán preguntarse: ¿Quérío queremos? y según esto, los actores locales vandefiniendo alcances de intervención, que a su vezdeterminan el grado de recuperación del cuerpo deagua. Este proceso debe ir acompañado de un fuertecomponente de sensibilización y educación ambien-tal hacia la comunidad que se beneficia del recursoen una determinada zona (Herrera, 2013).
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3.2 Objetivos de la restauración ecológicafluvial
El objetivo general de la restauración ecológica flu-vial es recuperar la funcionalidad ecosistémica deuno o más cuerpos de agua, tanto en sus aspectosecológicos como en los hidrogeológicos, de tal ma-nera que estos cuerpos recuperen su condición deprestadores de servicios ecosistémicos hacia el am-biente y sus diferentes componentes.
Para conseguir este objetivo, es necesario iden-tificar los siguientes aspectos que influyen directa-mente sobre la calidad ecológica e hidrogeológicade los cuerpos de agua: dinámica fluvial, biodiversi-dad local, resiliencia, compatibilidad con el entornosocio económico y ambiental, entorno paisajístico,valores patrimoniales y efectivos, legislación, pre-sencia y tipología de las inundaciones y relación conel empleo en la zona (Herrera, 2013).
La dinámica fluvial representa la capacidad deun cuerpo de agua para marcar su trayectoria deacuerdo a un flujo de caudales y dinámica energé-tica de sus aguas, en función de la pendiente y delrelieve por donde surcan sus aguas. Esta dinámicade expresión física desempeña un papel fundamen-tal en el ciclo de nutrientes del sistema, en la com-posición biológica del mismo y en la capacidad deerosión del río por la fuerza de choque de sus aguas.Toda esta dinámica se traduce, a la final, en la capa-cidad de autodepuración del río frente a los distur-bios naturales o provocados que pueda enfrentar elcuerpo de agua (Elliot Munro, 2010).
Lo anterior va enlazado al tema de biodiversi-dad, que también es un aspecto muy importanteporque permite medir y evaluar el estado de sa-lud ecológica de un ecosistema y refleja claramentelos efectos ocasionados por actividades de interven-ción. Es necesario considerar además que no todaslas especies que pueden estar conformando la biotade un río son beneficiosas para el ambiente acuático.Existen especies exóticas o introducidas que puedenafectar seriamente la salud ecológica del ecosiste-ma, es el caso de algunas especies de peces y plan-tas acuáticas, las mismas que en ocasiones atentancontra la salud poblacional de otras especies homó-logas o en su defecto, pueden transformarse en pla-gas invasivas de difícil control y que demandan unaatención inmediata de manejo (Fernández, Leguiza-mon y Acciareci, 2015).
La recuperación de la (auto) funcionalidad eco-sistémica de un cuerpo de agua se la conoce como
resiliencia, esta condición permite conocer en quécapacidad se encuentra un cuerpo de agua para so-portar niveles de intervención antrópica o factoresde cambio de las condiciones naturales y auto de-purarse. Este fenómeno también está vinculado es-trechamente con los procesos o iniciativas de restau-ración ecológica fluvial (Ferreira, 2012).
Todo proceso de restauración fluvial debe tomaren cuenta el contexto socio-económico y paisajísticoen el que se desarrolla, ya que de los intereses de laspersonas asociadas a la dinámica del río dependenlos niveles de intervención recibidos por el cuerpode agua y las consideraciones de manejo que se densobre el mismo. Por ejemplo, un entorno paisajís-tico dominado por actividad agrícola y ganadera,no tendrá el mismo impacto ambiental que un rioque está rodeado por un poblado donde predomi-nan las edificaciones. Además, los intereses de con-servación del primero se fundamentan en garanti-zar el aprovisionamiento de agua en calidad y can-tidad, debido a que la comunidad utiliza el recur-so hídrico como fuente de riego y abrevadero paralos animales. En el segundo caso quizá no sea muyimportante cuidar el estado de salud ecológica delrío porque seguramente disponen de agua potable ylo utilizan en su lugar como sumidero de desechos;por consiguiente, los propósitos y acciones de res-tauración tienen distintos alcances, dependiendo delos intereses socio-económicos de la población cir-cundante.
En algunos contextos, la presencia de un río co-mo parte de su entorno paisajístico representa unelemento de riqueza etnográfica y cultural que, portradición, merece un trato especial. En estos casos,el río se transforma en una fuente de rituales y cos-tumbres culturales (sitios de ocio, turismo, relaja-ción, recarga espiritual, etc.) cuyas consideracioneshabrá también que tomar en cuenta al momento derestaurarlo.
Es necesario también observar la legislación (na-cional, provincial, municipal) de cada sitio o área arestaurar para determinar el alcance y viabilidad dela misma. Cada estado o provincia tienen su propiomarco legislativo que regula este tipo de activida-des según la normativa de cada país (Asamblea Na-cional, 2010). Para el Ecuador, la ley de recursos hí-dricos es el instrumento que permite regular el usoy manejo del recurso hídrico a nivel nacional, bajola rectoría única de la Secretaría Nacional del Agua(SENAGUA) y la coordinación con el Ministerio delAmbiente (MAE) como autoridad ambiental nacio-
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nal.Por último, un proceso de restauración deman-
da situaciones de intervención eventualmente com-plejas y en muchas ocasiones multidisciplinarias,que requieren de cierto contingente de mano de
obra. Por tanto, los procesos de restauración pue-den generar fuentes de empleo, en los que las co-munidades aledañas a los lugares de intervenciónpueden ser participantes activos dentro de la inge-niería del proceso de restauración fluvial (Figura 3).
Figura 3. Persona de la comunidad Espejo, páramo del Atacazo, participando en un proceso de restauración ecológica (reforesta-ción con especies nativas) en las riberas de cuerpos de agua seleccionados.
3.3 Algunas estrategias para restaurar unambiente fluvial
Para recuperar un espacio fluvial es necesario refe-rirse a información histórica del área afectada o a serintervenida. Esto permitirá tener un punto de refe-rencia sobre el cual se medirán, a mediano y largoplazo, la eficiencia de las acciones tomadas en térmi-nos de restauración. Si no es factible conseguir estainformación histórica, habrá que hacer un análisisde las condiciones de referencia de cuerpos de aguapróximos o aledaños a la zona de intervención.
Uno de los aspectos más importantes es instau-
rar un régimen natural de caudales con el objeti-vo de no dilapidar ingentes esfuerzos económicosy humanos sobre una zona o tramo de río en el queno se conoce el comportamiento y dinámica de cre-cidas. De este conocimiento depende la sobreviven-cia o resguardo de las especies u obras complemen-tarias que se hagan en el área de restauración.
La eliminación de barreras u obstáculos dentrodel cauce del canal fluvial (Figura 4) es otro de losaspectos a considerar debido a la importancia paramantener la conectividad hídrica del cauce y de es-ta manera, favorecer la migración de especies y elintercambio genético de las mismas.
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Figura 4. Presencia de una barrera artificial colocada en el lecho de un río de páramo (muro de represamiento).
El establecimiento de zonas naturales de protec-ción hidrológica en forma de franjas paralelas a loscostados de los cauces de agua suelen ayudar a re-tener sedimentos que de otra manera pudieran caeral cuerpo de agua, ya que la vegetación circundan-te actúa como filtro natural, reteniendo sólidos quepudieran transformarse en causas de serios proce-sos de sedimentación de los cuerpos de agua. Estaszonas de protección hidrológica deberían estar es-tructuradas por vegetación natural heterogénea pa-ra que cada una de las especies vegetales cumpla unpapel específico en el proceso de retención de sóli-dos (Garcia de Jalón, 2003).
En ocasiones y debido al daño ocasionado enun determinado tramo de río, es necesario acudir aplantaciones seminaturales con especies propias delsector (Figura 3). Este procedimiento es recomenda-ble cuando se requiere acelerar el proceso de res-tauración frente al tiempo prolongado que tomaríaun proceso de regeneración natural espontánea delmedio afectado. Normalmente, este tipo de proce-dimientos demanda un seguimiento prolongado decuidado para asegurar el adecuado establecimien-to de las especies utilizadas para restaurar el medioacuático.
Un aspecto importante que se vincula con el an-terior es la creación y regeneración de micro hábi-tats con el objetivo de recuperar la biota natural dellugar. Esto se fundamenta en la creación de micro-ambientes en los que se genere hojarasca, la misma
que incrementará el aumento de carga orgánica enel tramo del río y la formación de limo, condicio-nes que favorecen el establecimiento espontáneo dealgunas especies debido a la disponibilidad de nu-trientes. Este escenario puede ser beneficioso parala creación de zonas de freza y refugio para espe-cies mayores como los peces.
En ocasiones es necesario recuperar la biodiver-sidad del lugar alterado, para lo cual es válido in-troducir nuevamente especies vegetales preferente-mente nativas y con dinámicas demostradas de tole-rancia a factores contaminantes (Yánez y Bárcenas,2012), generando así beneficios socio ambientales.En algunos casos este escenario puede tornarse be-neficioso para las actividades productivas de la zo-na, ya que las comunidades pueden usar el recursode manera directa o indirecta como mecanismo desubsistencia.
3.4 La bioingeniería aplicada a la restaura-ción fluvial
La bioingeniería aplicada a la restauración y rege-neración ambiental de los ríos consiste en el usode plantas vivas o partes de éstas, conjuntamentecon otros materiales biodegradables (maderas, ro-cas, mantas, redes orgánicas etc.) y otros sintéticos,generalmente fotodegradables (geotextiles, redes ygeomallas de polipropileno), incorporando y apro-vechando los elementos locales (topografía del sue-
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lo, microclima etc.) para conseguir objetivos estruc-turales en un proceso de restauración fluvial (Herre-ra, 2013). A partir de esta conceptualización, algu-nos autores conciben ciertas variaciones dependien-do del resultado final del proceso de restauración.Se conoce como Ecoingeniería el propósito de res-taurar que persigue mejorar la funcionalidad eco-sistémica dejando fuera el uso de estructuras o in-sumos artificiales. Otros autores denominan a esteproceso como ingeniería naturalística.
Este tipo de técnicas se utilizan para acelerar losprocesos de recuperación ecológica de un cuerpo deagua, proceso al que a la naturaleza le tomaría mu-cho más tiempo recuperarla. La ingeniería conven-cional se diferencia porque prima el criterio de lafuncionalidad de la infraestructura física, en lugarde priorizar la funcionalidad ecosistémica.
Dentro de las técnicas de ingeniería naturalísticalas que más sobresalen son aquellas que combinanlas plantas vivas con material inerte como arena, pa-los, troncos, piedras y tierra. Con este material seconsigue establecer plantaciones, estaquillados, es-toconados o trasplantes de rizomas, trazados vivos,enramado y enrejado vivo.
Por otro lado, y como parte de las técnicas debioingeniería, se puede utilizar material sintético,mezclado con material vivo. Las formas más comu-nes son: aplicación de mallas plásticas, geomembra-nas, rollos de fibra de coco, gaviones combinadoscon biorrollos, etc.
3.5 Estrategias de gestión para la aplica-ción de la bioingeniería
En una intervención de restauración hay que tenerpresente siempre el principio de cautela para nosubestimar el potencial hidráulico de choque del ríoy a su vez, la capacidad de regeneración de la ve-getación natural utilizada para la restauración. Hayplantas que crecen más rápido y se establecen másfácilmente que otras, pero no todas van al mismoritmo. Esto supone un proceso de siembra progresi-va y por tramos cortos, para ir evaluando el resul-tado de prendimiento y adaptación de las nuevasplantas.
Antes de plantear las acciones de restauración esnecesario conocer perfectamente la dinámicas flu-vial, hidrogeológica y biológica del cuerpo de aguapara brindarle la mejor y más cercana aproximacióna sus condiciones de origen (Ollero, 2011).
También es importante, luego de recopilar la in-
formación (datos históricos, cartográficos, etc.) delas condiciones del sitio a restaurar, efectuar un aná-lisis in situ para verificar que lo planeado en papelrealmente será adaptado efectivamente a las condi-ciones del sitio en particular.
Al final del proceso, es fundamental el manteni-miento y sostenibilidad de las actuaciones, sobre to-do durante los primeros tres a seis meses, tiempo enel cual la mayoría de especies vegetales sembradasen sectores contiguos al río se establecen y consi-guen adaptarse a las condiciones del medio. Luegode este tiempo se recomienda estructurar un pro-grama de monitoreo y seguimiento que incluya almenos una intervención anual y con el presupues-to adecuado equivalente al 20% del valor total de larestauración (Herrera, 2013).
3.6 La participación ciudadana en el pro-ceso de restauración ecológica fluvial
La única garantía para asegurar la sostenibilidad delas intervenciones de restauración fluvial es la par-ticipación ciudadana. Al hacer partícipes a los ha-bitantes de la zona se consigue un empoderamien-to de la iniciativa por parte de los actores localesfrecuentemente interesados en mantener una buenacalidad de los cuerpos de agua para diferentes fines(Nasimba, Yánez y Barros, 2017). Para conseguirlo,el proyecto debe considerar la participación activade miembros de la comunidad, ya sea en la fase deplanificación o en las distintas fases de su mismaejecución (Ollero, 2011).
La fase de socialización de la iniciativa es el as-pecto más importante. De esta manera, la comuni-dad toma conciencia de la importancia de las ac-ciones a tomar y cómo éstas benefician al entornopaisajístico de la zona y, en definitiva, contribuyena mejorar la calidad de vida de la población en lasáreas de influencia de los cuerpos de agua.
En este aspecto la iniciativa de los gobiernos lo-cales con sus distintas figuras de gestión a nivel lo-cal tiene a cargo competencias específicas sobre es-tos temas. Los recursos económicos destinados pa-ra estas actividades deben provenir de una partidapresupuestaria de los municipios y el sector priva-do, que garantice la disponibilidad permanente derecursos para asegurar la sostenibilidad de la inicia-tiva. Los equipos de trabajo deben ser multidiscipli-narios y pueden provenir tanto del sector públicocomo del privado. Luego de la fase de intervencióndel proyecto es recomendable designar comisiones
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de veeduría ciudadana y de gestión para que es-tas asociaciones sean las encargadas de velar por eladecuado cumplimiento de las actividades previs-tas y aboguen por la continuidad y sostenibilidadde la iniciativa, valorable en dependencia de la apli-cación de estrategias pluriparticipativas pero orien-tadas a la fiscalización e implementación de medi-das judiciales vs. actores contaminantes.
4 Conclusiones
La presente investigación ha permitido generar unmarco teórico de referencia que busca aportar a lasiniciativas de restauración fluvial en Ecuador es-pecialmente, pero no exclusivamente, en ambientesandinos. Esta primera fase del estudio ha permitidoconfrontar información generada a partir de los im-pactos ocasionados por la actividad antropogénicay sus posibles consecuencias sobre el estado de sa-lud ecológica de las fuentes de agua primarias, uti-lizando como termómetros de calidad ambiental alestado de salud de la cobertura vegetal y el recur-so hídrico en términos de calidad y cantidad, con elapoyo de bioindicadores acuáticos y variables am-bientales físico-químicas básicas.
Es importante señalar que esta investigaciónconstituye una primera fase de un programa institu-cional de restauración ecológica de fuentes de aguaprimarias, liderados por el FONAG y en la que lamicrocuenca del Atacazo ha sido seleccionada co-mo una unidad de análisis piloto a escala local, lue-go de lo cual sus resultados y experiencias favora-bles se replicarán a otras microcuencas aledañas a laciudad de Quito. Los resultados de la fase posteriorestán siendo sistematizados para ser presentados enpróximas publicaciones.
Si bien es cierto se tienen resultados satisfacto-rios en esta primera fase del proyecto, hay que te-ner claro que las iniciativas de restauración ecológi-ca fluvial deben arrojar resultados favorables a me-diano y largo plazos y para alcanzarlos habrá queconseguir el empoderamiento de la iniciativa porparte de la gente local, como una estrategia para ga-rantizar continuidad de la iniciativa en el tiempo.
Se debe recordar que resulta importante manejarde mejor manera las obras de captación de agua enlas zonas altas, con la finalidad de causar el menordaño posible al ecosistema y a las especies asocia-das, evitando el corte o interrupción de la conectivi-dad hidrológica del sistema.
A nivel municipal es importante que este tipode iniciativas de restauración ecológica fluvial se in-cluyan como un componente más dentro de los pla-nes de gestión ambiental que cada gobierno local(GAD) tenga que emprender en el territorio de sujurisdicción, y se lo aborde como una iniciativa querequiere un permanente seguimiento y monitoreopara detectar oportunamente los cambios que pue-den presentarse en una determinada zona y tomaroportunamente las acciones de manejo que corres-pondan.
AgradecimientosA la Universidad Internacional del Ecuador por fi-nanciar la mayor parte de la investigación, al igualque el apoyo logístico y de información brindadopor el FONAG (Fondo para la Protección del Agua),institución adscrita al Municipio de la ciudad deQuito, y que a través de sus directivos, Dr. BertDe Biévre e Ing. Gustavo Galindo, nos abrieron laspuertas y permitieron participar en el proyecto.
Un agradecimiento especial a todas las personasque apoyaron en algún momento el desarrollo deesta investigación, de manera particular a la biólo-ga María José Racines, por su apoyo y colaboraciónen el componente de determinación taxonómica demacroinvertebrados acuáticos, al igual que al Ing.Yandry Jumbo, quien asistió en las jornadas de cam-po y compartió valiosa información del proyecto co-mo técnico del FONAG.
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