Chapter 3: Methodology
3.8. Trustworthiness, validity and reflexivity
3.8.1. Trustworthiness
Fuente: Autores
En la Gráfica 12 observamos mayor presencia de la familia Tubificidae está corresponde al orden Haplotaxida, se caracterizan por ser más resistentes a aguas poco oxigenadas, muy contaminadas (Roldan, 2003) ya que pueden vivir a varios metros de profundidad donde el oxígeno escasea (Calderon, 2004)
Esta familia está en la puntuación de 1, siendo la más baja de las puntuaciones determinadas por Roldan, 2003; los organismos clasificados en este puntaje son característicos de “aguas altamente contaminadas”. La mayoría viven en aguas eutroficadas, sobre fondos lodosos con abundante materia orgánica en descomposición (Car, 2012). La quebrada Padre de Jesús se encuentra afectada por los vertimientos de viviendas aledañas a la quebrada que no cuentan con un alcantarillado adecuado y por esta razón son arrojados a la quebrada (Patiño & Baquero, 2011).
7.3.2 Índice de diversidad y similitud alfa y beta. 7.3.2.1 Índice de diversidad Shannon- Wiener.
19% 5% 9% 14% 9% 5% 29% 10% Hydrobiosidae Chironomidae Simuliidae Tipulidae Sphaeriidae Acanthodrilidae Tubificidae Glossiphoniidae
70 Tabla 13: Valores de diversidad (H’).
Fuente: Pinilla, 1998 Tabla 14: Resultados de índice Shannon-Wiener
Fuente: Autores.
Los valores del índice de diversidad Shannon- Wiener osciló entre 1.919 – 2.76, el punto con el dato más alto fue el punto 3 (2.76) ‘’aguas ligeramente contaminadas’’y el más bajo (1.911) en el punto 2 ‘’Aguas ligeramente contaminadas’’ (Tabla 13). Los cálculos se realizaron para los 3 puntos de muestreo (Tabla 14) (Anexo 2).
El índice de Shannon-Wiener (Tabla 13) representa los resultados de cada uno de los puntos analizados, indica que el punto de mayor diversidad es el punto 3 (2.76). Según la clasificación de (Pinilla, 1998) (Tabla 14) corresponde a ‘’aguas ligeramente contaminadas’’ porque se encuentra en un rango de 1-3, aunque fue el valor más alto comparado con los otros dos puntos (punto 1 y punto 2) su diversidad sigue siento escasa; por esta razón está dentro del
Calidad de Agua Valor de diversidad (H´) Aguas limpias > 3 Aguas ligeramente contaminadas 1-3 Aguas intensamente contaminadas < 1 Puntos de Muestreos Shannon- Wiener (Índice de Diversidad) Primer Punto 2.141 Segundo Punto 1.919 Tercer Punto 2.76
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rango anteriormente mencionado; cabe resaltar que éste resultado se presentó debido a la presencia de individuos diferentes encontrados en el punto 3 mas no por la abundancia de estos. Puede suceder por las condiciones ambientales que tenga cada punto, por ejemplo en el punto 3 encontramos mayor movimiento del cuerpo de agua, pero más afectación antrópica ya que en esta zona se encontró residuos sólidos, como es el caso de bolsas plásticas, botellas y escombros esto implica la cantidad de familias tolerantes a la contaminación en cuerpos de agua (Daza & Patiño, 2016). En camb io el punto 2 fue el que presentó la menor diversidad (1.919) clasificado dentro del mismo rango, por lo tanto su resultado pudo ser afectado por las condiciones que se encuentran ya que fue el punto con la mayor cantidad de materia orgánica, uno de los factores que pudo causar la afectación en el cuerpo de agua puede ser el vertimiento que viene de la universidad Distrital.
El ecosistema del punto 1, se presenció la mayor cantidad de macroinvertebrados acuáticos poco tolerantes a la contaminación como lo son individuos del orden trichoptero.
7.3.2.2 Índice Sorensen.
En la tabla 15 se representa las aproximaciones entre atributos de los diferentes puntos muestreados.
Tabla 15: Valores del índice Sorensen Similitud Significado
Aproximado a 1 Entidades con mayor atributo en común.
Aproximado a 0 Sin ningún atributo en común. Fuente: Badii, et al., 2007
72 Tabla 16: Resultados de índice Sorensen
Fuente: Autores.
Notas: El procedimiento de para establecer el índice de Sorensen se encuentra en el anexo 3.
El índice de similitud Sorensen, permitió comparar los puntos de muestreo de acuerdo a la composición de macroinvertebrados (García, et al., 2008). Este índice está basado en la ecuación 10 donde se enfoca en la presencia y ausencia de las especies de las comunidades comparadas, (Mueller-Dombois y Ellenberg, 1974).
En el índice de Sorensen (Tabla 15) como todo cálculo de probabilidad, el valor máximo esperado y posible es 1.00, así que un valor cercano a 1 indica que existe una gran probabilidad (alta) de que ambas especies estén asociadas positivamente, mientras que un valor cercano a cero, indicaría que existe una gran probabilidad de que ambas especies se asocien de manera negativa (Badii, et al., 2007). Los resultados son cercanos a 1 dado que el puntaje más alto fue 0.86, en la similitud del punto 2 y 3, aunque la menor similitud de ecosistemas tuvo un valor similar a los más altos, el más bajo fue el punto 1 y 3 (0,61) (Tabla 16), esto implica alta similitud entre los puntos muestreados, se puede concluir que el resultado de los puntos son muy similares sin importar la cantidad de individuos recolectados, por lo tanto los ecosistemas de
Similitud de punto Sorensen (Índice de similitud) Punto 1 y 2 0.21 Punto 2 y 3 0.29 Punto1 Y 3 0.2
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los tres puntos tienen alta correlación entre ellos. Los resultados pueden variar dependiendo la cantidad de muestreos que se realicen.
7.3.3 Índices bióticos BMWP/COL, ASTP Y EPT.
Para determinar la calidad de agua de la quebrada padre de Jesús por medio de los índices bióticos con ayuda de los macroinvertebrados acuáticos, se tienen en cuenta las clasificaciones de la Tabla 17 (BMWP/COL y ASTP) y Tabla 18 (EPT) donde se establece un significado ecológico de los respectivos índices.
Tabla 17: Clasificación del índice BMWP/Col y ASPT.
Clase Calidad
Valor de BMWP/Col
Valor del
ASPT Significado Color
I Buenas >150 >9-10 Aguas muy limpias a limpias Azul 101-120 >8-9 Aguas no contaminada
II Aceptable 61-100 >6,5-8 Aguas ligeramente contaminada Verde III Dudosa 36-60 >4,5-6,5 Aguas moderadas contaminada Amarillo IV Criticas 16-35 >3-4,5 Aguas muy contaminada Naranja
V Muy critico <15 1-3 Aguas fuertemente contaminada Rojo Fuente: Roldan, G., 2003.
Tabla 18: Porcentaje del índice biótico EPT
Porcentaje EPT Calidad del agua 75 - 100% Muy buena
50 - 74% Buena
25 - 49% Regular
0 - 24% Mala
Fuente: López & Cornejo, 2004.
Los macroinvertebrados acuáticos recolectados en los puntos y días establecidos en la quebrada Padre de Jesús, se llevaron previamente al laboratorio para hacer sus respectivos
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análisis con ayuda del estereoscopio y de identificación bibliográfica. Se obtuvieron 6 órdenes, 9 familias y 60 individuos recolectados (Tabla 22).
7.3.3.1 Macroinvertebrados acuáticos encontrados en el punto 1.
Los resultados obtenidos por medio de los índices BMWP/COL, ASPT y EPT, realizados para el punto 1 (Tabla 19), en el índice BMWP/Col se encuentra ubicado dentro de rango (16-35), su clase fue IV, calidad “critica” , esto significa “aguas muy contaminadas”, color “naranja” ya que su valor fue de 21, para el índice ASTP los cuales están dentro del rango (3-4,5) se encuentran clasificados en la Clase IV, calidad “critica”, su significado es “aguas muy contaminadas” y color “naranja” obteniendo un resultado de 4.2 y el del índice EPT fue 26%, está en el rango (25-49%) esto nos dice según la clasificación de calidad de agua de la quebrada es de “agua regular”.
Se establece según los resultados de los índices bióticos, que fue el punto donde menos presento contaminación aunque su afectación sea evidente tanto antrópica y factores externos que alteran la calidad del agua, como lo son la presencia de ganado y las viviendas en la parte alta de la quebrada que no cuentan con pozo séptico y los vertimientos de las aguas residuales se depositan directamente a la quebrada Padre de Jesús. Cabe anotar que sus viviendas están ubicadas a menos de 100 m del cuerpo de aguas (Patiño & Baquero, 2011)
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Tabla 19: Resultados de los índices bióticos de macroinvertebrados acuáticos en el punto 1. Punto 1
Orden Familia Número de
individuos BMWP/COL ASPT EPT
Trichoptero Hydrobiosidae 5 9 5 Diptera Chironomidae 2 2 Basommatophora Sphaeriidae 3 4 Hygrophila Planorbidae 2 5 Haplotaxida Turbificidae 7 1 Totales 5 5 19 21 4.2 26% Fuente: Autores
7.3.3.2 Macroinvertebrados acuáticos encontrados en el punto 2.
En la Tabla 20 se observa los resultados del punto 2, indicando para el índice BMWP/Col que está ubicado dentro de rango (16-35), su clase fue IV, calidad “critica”, esto significa “aguas muy contaminadas”, color “naranja” ya que su valor fue de 21, para el índice ASTP los cuales están dentro del rango (3-4,5) se encuentran clasificados en la Clase IV, calidad “critica”, su significado es “aguas muy contaminadas” y color “naranja” obteniendo un resultado de 3.5 y el del índice EPT fue 20%, está en el rango (0-20%) esto nos dice según la clasificación de calidad de agua de la quebrada es de “agua mala”.
Aunque los resultados del punto 2 no tienen una diferencia representativa a los otros dos puntos muestreados, se puede evidenciar mayor contaminación según los índices bióticos, uno de los causantes de este resultado puede ser el vertimiento proveniente de la Universidad
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Distrital Francisco José de Caldas, Facultad del Medio Ambiente y Recursos Naturales que puede afectar la calidad de agua de esta microcuenca, otro aspecto puede ser la presencia de bovinos y porcinos alrededor de la misma ya que como se evidencia en la Tabla 20 la familia más abundante fue Chironomidae la cual en la clasificación de Roldan, 2003 está en el puntaje de 2 halladas en aguas muy contaminada. Sin embargo estos macroinvertebrados son considerados por su gran abundancia, también lo hacen por la variedad de especies que se encuentran en casi todos los hábitats de agua dulce. Estas características han hecho que este grupo sea un elemento a considerar en la gran mayoría de los estudios sobre la ecología de cuerpos de agua (Paggi, 2001).
Tabla 20: Resultados de los índices bióticos de macroinvertebrados acuáticos en el punto 2. Punto 2
Orden Familia Número de
individuos BMWP/ COL ASPT EPT Trichoptero Hydrobiosidae 4 9 4 Diptera Chironomidae 11 2 Tipulidae 1 3 Basommatophora Sphaeriidae 2 4 Haplotaxida Acanthodrilidae 1 2 Turbificidae 1 1 Totales 6 6 20 21 3.5 20% Fuente: Autores
7.3.3.3 Macroinvertebrados acuáticos encontrados en el punto 3.
En el punto 3 según las familias recolectadas, permite interpretar los tres diferentes índices que se visualizan en la Tabla 21, indicando para el índice BMWP/Col que está ubicado dentro de rango (16-35), su clase fue IV, calidad “critica” , esto significa “aguas muy contaminadas”, color “naranja” ya que su valor fue de 32, para el índice ASTP los cuales están dentro del rango (3-4,5) se encuentran clasificados en la Clase IV, calidad “critica”, su
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significado es “aguas muy contaminadas” y color “naranja” obteniendo un resultado de 4 y el del índice EPT fue 19%, está en el rango (0-20%) esto nos dice según la clasificación de calidad de agua de la quebrada es de “agua mala”, teniendo en cuenta lo anterior, en el estudio se encontraron macroinvertebrados Clase V, indicadores de aguas fuertemente contaminadas, como Orden Haplotaxida familia Tubificidae, autores como Roldán (1988) afirman que se encuentran asociados a bajas concentraciones de oxígeno, contaminación por MO y aguas turbias y eutrofizadas. Estos organismos presentan además un alto grado de adaptabilidad debido a sus características morfológicas y fisiológicas y se les asocia con la presencia de sedimentos alóctonos. Por esta razón se puede afirmar que la calidad de agua de la quebrada padre de Jesús está en malas condiciones dado a las alteraciones por causantes externos como el abandono y afluentes generados por los asentamientos humanos ubicados en la parte alta de la microcuenca.
Tabla 21: Resultados de los índices bióticos de macroinvertebrados acuáticos en el punto 3.
Punto 3
Orden Familia Número de
individuos BMWP/COL ASPT EPT Trichoptero Hydrobiosidae 4 9 4 Diptera Chironomidae 1 2 Simuliidae 2 8 Tipulidae 3 3 Basommatophora Sphaeriidae 2 4 Haplotaxida Acanthodrilidae 1 2 Turbificidae 6 1 Hirduinae Glossiphoniidae 2 3 Totales 6 8 21 32 4 19% Fuente: Autores
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7.3.3.4 Macroinvertebrados acuáticos encontrados en todos los muestreos realizados.
En la Tabla 22 se observa la totalidad de individuos recolectados en los tres diferentes puntos, se identificaron en el taxón orden y familia, bien es cierto que el nivel preferible sería el de especie, la taxonomía de ciertos grupos hace el trabajo prácticamente inviable por el coste económico que ello comporta (en forma de tiempo para el examen de las muestras) .El trabajo de preparación e identificación, incluso a nivel de género, comporta un tiempo que hace su estudio económicamente muy costoso (Puntí, 2007). Por ello un buen equilibrio entre calidad de los resultados y tiempo requerido para obtenerlos se da utilizando como nivel taxonómico la familia. A este nivel las ventajas de los macroinvertebrados enumeradas anteriormente se mantienen y por lo tanto su uso a este nivel es el que se recomienda en muchos de los protocolos de estudio, determinando la presencia o ausencia de macroinvertebrados acuáticos en los diferentes días y puntos de muestreo, basado en esta información se calcularon los tres diferentes índices bióticos (BMWP/COL, ASPT Y EPT). Se obtuvieron los siguientes resultados: BMWP/COL (37), se encuentra en un rango de (36-60), Clase III, calidad “dudosa”, “aguas moderadamente contaminadas” color “amarillo”, ASPT (4.1), el cuales están dentro del rango (3-4,5) se encuentran clasificados en la clase IV, calidad “critica”, su significado es “aguas muy contaminadas” (Tabla 17), y EPT (22%) está en el rango (0-20%), por lo cual la clasificación de calidad de agua de la quebrada es de “agua mala” (Tabla 18).
Los resultados de los índices bióticos BMWP/COL, ASPT Y EPT representan que la calidad de agua en la quebrada Padre de Jesús está afectada por contaminación, con valores semejantes en los tres puntos muestreados esto quiere decir que las características del agua a lo largo del cauce se mantienen en condiciones muy similares. Según los macroinvertebrados
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acuáticos encontrados allí, el punto con mayor rango de contaminación fue el punto 2 y el de menor valor fue el punto 1, no obstante esta microcuenca presenta contaminación en los tres puntos ya que se recolectaron familias de macroinvertebrados acuáticos muy similares, como lo fue el caso de la familia Chironomida, Sphaeriidae y la familia Turbificidae que son indicadoras de contaminación en cuerpos de agua y son los componentes clave de las comunidades del bentos de muchos ecosistemas de agua dulce (Roldan, 2003), una de las razones de la calidad del cuerpo de agua puede ser causa de vertimientos por la presencia de asentamientos humanos cercanos a la quebrada y familias ubicadas en la zona media de la quebrada dedicada a la crianza de gallinas, cerdos y reces.
Tabla 22: Resultados de los índices bióticos de macroinvertebrados acuáticos encontrados en todos los muestreos realizados.
Orden Familia Número de
individuos Día de muestreo Punto de muestreo Cantidad de individuos en los puntos BMWP/
COL ASPT EPT
1 2 3 1 2 3 1 2 3 Trichoptero Hydrobiosidae 13 X X X X X X 5 4 4 9 13 Diptera Chironomidae 14 X X X X X X 2 11 1 2 Simuliidae 2 X X 2 8 Tipulidae 4 X X X X 1 3 3 Basommatoph ora Sphaeriidae 7 X X X X X X 3 2 2 4 Hygrophila Planorbidae 2 X X X 2 5 Haplotaxida Acanthodrilidae 2 X X X X X 1 1 2 Turbificidae 14 X X X X X X 7 1 6 1 Hirduinae Glossiphoniidae 2 X X X 2 3 Totales 6 9 60 19 20 21 37 4.1 22 % Fuente: Autores.
80 7.4 Índice de correlación de Pearson.
La cuantificación de la fuerza de la relación lineal entre dos variables cuantitativas, se estudia por medio del cálculo del coeficiente de correlación de Pearson (Pita, 2001), para el presente estudio se realizó el cálculo del coeficiente de correlación de Pearson entre los parámetros fisicoquímicos y los macroinvertebrados recolectados, estos valores (Tabla 23) se obtuvieron mediante el programa de Microsoft Excel 2010 como resultado de la Ecuación 12 (pág. 41).
Tabla 23: Resultados de la correlación del índice de Pearson
Hydrobiosidae Chironomidae Simuliidae Tipulidae Sphaeriidae Planorbidae Acanthodrilidae Turbificidae Glossiphoniidae
pH 0.086 -0.633 -0.244 0.813 0.218 -0.047 0.567 0.235 0.500 Temperatura 0.569 0.507 -0.125 0.000 0.156 0.062 -0.565 0.287 -0.374 Oxígeno disuelto -0.235 -0.681 -0.397 0.459 0.146 0.086 0.626 0.085 0.543 Solidos suspendidos totales -0.442 -0.268 0.575 0.527 0.045 -0.538 0.142 0.099 0.041 Turbiedad -0.246 0.251 0.916 -0.248 -0.098 -0.232 -0.284 -0.200 -0.186 Conductividad -0.442 -0.268 0.575 0.527 0.045 -0.538 0.142 0.099 0.041 Fuente: Autores.
Nota: En la Tabla 23 se determinó los valores más representativos por colores, el color verde para correlación positiva muy alta, color naranja para correlación positiva alta y color amarrillo para correlación nula, como lo muestra la Tabla 24.
El coeficiente de correlación de Pearson, pensado para variables cuantitativas (escala mínima de intervalo), es un índice que mide el grado de covariación entre distintas variables relacionadas linealmente, es un índice de fácil ejecución e, igualmente, de fácil interpretación. El coeficiente de Pearson presenta un grado de correlación, que sus valores absolutos oscilan entre 0 y 1. Como nos muestra Suárez, 2010, en la Tabla 24 va de 0 (correlación nula), 1 (correlación
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positiva perfecta) y -1 (correlación negativa perfecta), esto es si tenemos dos variables X e Y, se dice que la correlación entre dos variables X e Y es perfecta positiva cuando exactamente en la medida que aumenta una de ellas aumenta la otra, sucede cuando la relación entre ambas variables es funcionalmente exacta. Se dice que es relación perfecta negativa cuando exactamente en la medida que aumenta una variable disminuye la otra. Igual que en el caso anterior esto sucede para relaciones funcionales exactas.
Tabla 24: Grado de correlación de Pearson.
Valor Significado
-1 Correlación negativa perfecta
-0.9 a -0,99 Correlación negativa muy alta
-0.7 a -0.89 Correlación negativa alta
-0.4 a – 0.69 Correlación negativa moderada
-0.2 a -0.19 Correlación negativa baja
-0.01 a -0.19 Correlación negativa muy baja
0 Correlación nula
0.01 a 0.19 Correlación positiva muy baja
0.2 a 0.39 Correlación positiva baja
0.4 a 0.69 Correlación positiva moderada
0.7 a 0.89 Correlación positiva alta
0.9 a 0.99 Correlación positiva muy alta
1 Correlación positiva perfecta
Fuente: Tomado de Suárez, 2010.
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