Variación estacional y características fisicoquímicas e hidrológicas que influyen en los macroinvertebrados acuáticos, en un río tropical Translated title: Seasonal variation, physicochemical and hydrological characteristics that influence aquatic macroinvertebrates, in a tropical river

Abstract

Resumen Introducción: La distribución de los macroinvertebrados acuáticos en los ríos puede estar determinada por el tipo del sustrato, la forma del canal del río, el régimen hidrológico y las interacciones con factores bióticos y abióticos. En Costa Rica se desconoce en gran parte de los ríos, las variaciones en la distribución de los macroinvertebrados acuáticos producto de las transiciones y consecuentes variaciones en características fisicoquímicas e hidrológicas. Objetivos : 1) Estudiar el cambio del ensamblaje de macroinvertebrados acuáticos en dos sitios dentro del cauce del Río Naranjo, durante los cuatro periodos hidrológicos del año; 2) determinar la relación entre las variables fisicoquímicas, sustrato y el caudal con el ensamblaje. Metodología: El estudio se realizó en el Río Naranjo, Costa Rica, en dos sitios de muestreo durante un año, evaluando los cuatro periodos hidrológicos del año. En cada sitio de muestreo se obtuvieron valores de velocidad y profundidad del agua, caudal, oxígeno disuelto, pH, conductividad, sulfatos, amonio, nitrato, silicatos, fosfatos y sustrato, y se obtuvo una muestra de macroinvertebrados acuáticos por cada tipo de microhábitat determinado por la velocidad del agua. Se realizó una prueba PERMANOVA de dos vías, para determinar si existe una diferencia entre la abundancia de macroinvertebrados acuáticos, por periodo y entre sitios. Se hizo un análisis de correspondencia canónica para observar la relación entre los macroinvertebrados acuáticos y los factores ambientales. Por último, se realizó una prueba de Spearman para determinar la relación positiva o negativa de las variables con los macroinvertebrados Resultados: Hubo una mayor abundancia durante la estación seca, mientras que durante la transición de la estación seca a la lluviosa se registró la menor abundancia de organismos. El ACC indicó que el primer eje presentó una relación positiva con el sustrato limo y arena, y una relación negativa para las variables velocidad de corriente y sustrato rocoso. El segundo eje presentó una relación positiva con el caudal y los nitratos, y negativa para el sustrato canto rodado. La mayoría de los organismos mostraron una respuesta negativa al aumento del flujo y los nitratos. Discusión: Conforme aumenta el caudal, aumenta la velocidad del agua y no todos los organismos registrados en el Río Naranjo cuentan con características para sobrevivir a estas condiciones. Además, la profundidad también aumenta junto con la fuerza de arrastre, provocando el movimiento de los sustratos de menor tamaño y una remoción de organismos. El aumento de nitratos puede generar una disminución de los organismos más sensibles como Plecoptera y Ephemeroptera. A pesar de las variaciones fisicoquímicas y de caudal registradas en el Río Naranjo, éstas no fueron lo suficientemente fuertes como para variar el ensamblaje de macroinvertebrados acuáticos, por lo que la cuenca por el momento no cuenta con factores estresantes que elimine organismos durante uno o varios meses del año.

Translated abstract

Abstract Introduction: The distribution of aquatic macroinvertebrates in rivers may be determined by the type of substrate, the shape of the river channel, the hydrological regime, and interactions with biotic and abiotic factors. Variations in the distribution of aquatic macroinvertebrates due to transitions and variations in physicochemical and hydrological characteristics are unknown in most rivers. Objectives: 1) to study the change in the aquatic macroinvertebrates assemblages in two sites in Naranjo River, during the four hydrological seasons; 2) to determine the relationship between the physicochemical variables, substrate and flow with the assemblages. Methodology: The study was conducted in the Naranjo River, Costa Rica, at two sampling sites during one year, evaluating the four seasons of the year. In each station we measure, values of water velocity and depth, flow rate, dissolved oxygen, pH, conductivity, sulfates, ammonium, nitrate, silicates, phosphates, and substrate were obtained, and a sample of aquatic macroinvertebrates was obtained for each type of microhabitat determined by water velocity. Two-way PERMANOVA was made to determine if there is a difference among aquatic macroinvertebrate abundance, per period and between sites. Canonical correspondence analysis was used to observe the relationship between aquatic macroinvertebrates and environmental factors. Finally, a Spearman’s rank correlation coefficient was performed to determine the positive or negative relationship of variables with macroinvertebrates. Results: There was a greater abundance during the dry season, while during the transition from dry to the rainy season, the lowest abundance of organisms was recorded. The CCA indicates that the first axis presented a positive relationship with the silt and sand substrate and a negative relationship for the current velocity and rock substrate variables. The second axis showed a positive relationship with flow and nitrates and negative for the pebble substrate. Most organisms showed a negative response to increased flow and nitrates. Discussion: As flow increases, current velocity increases, and not all organisms recorded in the Naranjo River have the characteristics to survive these conditions. In addition, the depth also increases along with the drag force, causing movement of smaller substrates and removal of organisms. Increased nitrates can lead to a decrease in more sensitive organisms, such as Plecoptera and Ephemeroptera. In spite of the physicochemical and flow variations registered in the Naranjo River, these were not strong enough to vary the assemblages of aquatic macroinvertebrates, so the basin does not have stressful factors that eliminate organisms during one or several months of the year.