Este capítulo se elaboró con los datos expuestos en el capítulo III del presente documento, por lo que el área de estudio del presente capítulo, así como
el proceso de toma de datos biológicos, fisico-químicos e hidromorfológicos se puede consultar en el capítulo III.
Análisis de datos
Para poder establecer un gradiente de estrés hidromorfológico y fisico- químico se realizaron dos Análisis de Componentes Principales (ACP) con las características hidromorfológicas y fisico-químicas de los 9 puntos de estudio, respectivamente. Además de las características físicas definidas para los puntos de estudio en el capítulo III, el ACP realizado para establecer el estrés hidromorfológico incluyó otras variables. Éstas son: el valor obtenido del Índice Hidrogeomorfológico (IHG; Ollero et al., 2008), el porcentaje de encauzamiento que presentaron los tramos donde se situaron los 9 puntos de estudio, el número de azudes localizados aguas arriba de los 9 puntos de estudio y la distancia que cada punto presenta con respecto al azud más cercano, tanto en dirección aguas arriba como aguas abajo. Estos gradientes de estrés se determinaron mediante los componentes principales (PC) que indicaron un deterioro hidromorfológico (HM) y en la calidad del agua (WQ) y que, además, explicaron gran parte de la variabilidad de la ordenación obtenida en cada ACP. Ambos ACPs se realizaron con el programa STATISTICA (versión 6.0; StatSoft Inc., 1994).
Las variables que no mostraron altas correlaciones entre sí (coeficiente de correlación de Spearman <0.75) fueron seleccionadas para elaborar los gradientes de estrés indicados, con el objetivo de minimizar la redundancia en los ejes de los ACPs. Las variables hidráulicas incluidas en el ACP hidromorfológico sólo se estimaron en verano debido a que es la época del año en que mejor se discrimina entre las diferentes condiciones hidráulicas (i.e. riffles, glides y pozas) presentes en el tramo, mientras que el resto de variables hidromorfológicas se mantienen constantes durante todo en año (e.g. azudes, encauzamientos). Por lo tanto, el ACP elaborado con las variables hidromorfológicas no representa ningún componente de variabilidad estacional, mientras que el ACP realizado con las variables fisicoquímicas si representa la variabilidad estacional de la calidad del agua.
La respuesta de la comunidad de macroinvertebrados a los gradientes de estrés hidromorfológicos y de calidad del agua se valoró observando las relaciones establecidas entre los gradientes de estrés y un conjunto de 19 métricas, 14 de ellas comúnmente utilizadas en programas de biomonitorización de ríos Europeos Atlánticos (métricas 1 a 14 en la Tabla 5.1) y 5 nuevas métricas propuestas en este estudio (métricas 15 a 19 en la Tabla 5.1). Las 5 métricas propuestas en este estudio son: el porcentaje de abundancia de moluscos, aquetos y quironómidos (MACh%), la abundancia relativa de taxones no-insectos (NoIns%), la abundancia relativa de taxones con alta movilidad (HM%), los cuales se definen como taxones nadadores según los rasgos de locomoción propuestos por Tachet et al. (2000), el
Variabilidad estacional de diversas métricas de macroinvertebrados en una cuenca Cantábrica. Análisis de su sensibilidad frente a diferentes gradientes de presión
número de taxones reofílicos (Rhet), los cuales fueron seleccionados de los grupos I, II y III propuestos por Extence et al. (1999), y un índice multimétrico compuesto por 3 métricas que mostraron escasa variabilidad estacional (AsMet). El AsMet se calculó por la formula: (0.5*ASPT) + (0.25*Índice de diversidad de Shannon) + (0.25*EPT número de taxones). Las relaciones entre las métricas calculadas mediante el análisis de la comunidad de macroinvertebrados y los gradientes de estrés se establecieron mediante el coeficiente de correlación de Spearman.
Las diferencias estacionales que presentaron las métricas estudiadas se valoraron mediante un test de Friedman con bloques. La estación del año se consideró como el efecto de la medida repetida, mientras que los grupos obtenidos mediante el análisis clúster descrito en el capítulo III del presente documento se establecieron como el factor de bloque (G1) incluyó a los puntos de estudio PI1, PA1 y MA1, G2 incluyó a PI2, PA2 y PA3 y G3 incluyó a PI3, PA4 y PA5; Figura 3.3). Finalmente, los puntos de estudio se consideraron como réplicas dentro de cada bloque (Zar, 1984). Posteriormente al test de Friedman, se realizó un test Matched- Pairs Signed-Ranks de Wilcoxon, aplicando posteriormente la corrección de Bonferroni para buscar diferencias significativas en las distintas métricas entre cada una de las cuatro estaciones del año. Estos análisis se realizaron con programa estadístico R (versión 2.7.1; R Development Core Team, 2008)
Variabilidad estacional de diversas de macroinvertebrados en una cuenca Cantábrica. Análisis de su sensibilidad frente a diferentes gradientes de presión
Tabla 5.1. Métricas seleccionadas para este estudio y repuesta esperada frente a alteraciones hidromorfológicas (HM) y deterioro de la calidad del agua (WQ).
Métrica Acrónimo Diseñada
Deterioro
WQ Alteraciones HM Fuente/Referencias
1 Número de taxones de macroinvertebrados R HM/WQ Decrece Decrece e.g. Vinson y Hawkins (1998); AQEM (2002)
2 Índice de diversidad de Shannon-Weaber H´ HM/WQ Decrece Decrece e.g. Shannon y Weaber (1949); Morais et al. (2004)
3 Intercalibration Common Metric invertebrate ICMi HM/WQ Decrece Decrece e.g. Buffagnit et al. (2006)
4 Número de taxones Ephemeroptera, Plecoptera y Trichoptera EPTt WQ Decrece Decrece e.g. Plafkin et al. (1989); Morais et al. (2004)
5 Porcentaje de abundancia Ephemeroptera, Plecoptera y Trichoptera EPT% WQ Decrece Decrece e.g. Plafkin et al. (1989); Tiemman et al. (2005)
6 Número de taxones de Ephemeroptera y Plecoptera EPt WQ Decrece Decrece e.g. AQEM (2002)
7 Abundancia de invertebrados A WQ Incrementa ¿? e.g. Ortiz et al. (2005); AQEM (2002)
8 Porcentaje de abundancia quironómidos Ch% WQ Incrementa ¿? e.g. Arimoro et al. (2007)
9 Índice sapróbico de Zelinka y Marvan SI WQ Incrementa ¿? e.g. Zelinka y Marvan (1961)
10 Iberian Biomonitoring Working Party IBMWP WQ Decrece ¿? e.g. Alba-Tercedor y Sánchez-Ortega (1988)
11 Average Score per Taxon ASPT WQ Decrece ¿? e.g. Armitage et al. (1983); Morais et al. (2004)
12 Lotic-invertebrate Index for Flow Evaluation index LIFE HM ¿? Decrece e.g. Extence et al. (1999); AQEM (2002)
13 Rheoindex (abundancia) Rhe HM ¿? Decrece e.g. Banning (1998)
14 Porcentaje de abundancia individuos semi-sésiles SS% HM ¿? Incrementa e.g. AQEM (2002)
15 Aseasonal metric AsMet HM/WQ Decrece Decrece Este estudio
16 Porcentaje de abundancia taxones no-insectos NoIns% HM/WQ Incrementa Incrementa Este estudio
17 Porcentaje de abundancia Mollusca, Achaeta y Chironomidae MACh% WQ Incrementa ¿? Este estudio
18 Porcentaje de abundancia taxones con elevada movilidad HM% HM ¿? Decrece Este estudio
Variabilidad estacional de diversas de macroinvertebrados en una cuenca Cantábrica. Análisis de su sensibilidad frente a diferentes gradientes de presión