LICEO ACADEMICO SAN ANTONIO DE PEJIBALLE DIRECCIÓN REGIONAL DE PÉREZ ZELEDÓN CIRCUITO 08

INFORME PROYECTO GLOBE

CURSO LECTIVO 2013

1

TÍTULO CALIDAD DEL AGUA

2

RESUMEN El proyecto de investigación en el campo de la hidrología consiste en realizar mediciones de oxigeno disuelto, pH, conductividad eléctrica del agua, temperatura del agua, transparencia del agua, coliformes fecales y estudio de macro invertebrados acuáticos, las pruebas se harán en la quebrada más próxima al Liceo San Antonio, específicamente en la finca de don Alberto Hidalgo, y es quebrada sin nombre. Se ofrece una explicación detallada de cada una de las variables por tomar en cuenta durante la realización del proyecto, así como causas y consecuencias de sus posibles variaciones Las pruebas se tomarán durante los en meses de verano y de invierno además se utilizaran protocolos del Proyecto Globe para dar validez y confiabilidad a las pruebas, debido a que estos se utilizan a nivel mundial. A partir de las mediciones tomadas se formularán conclusiones sobre la calidad ecológica del agua, tomando en cuenta la existencia o no de variaciones tanto en las pruebas físico-químicas, como en las biológicas. En el

trabajo se no se

incluyen pruebas con protistas, virus, hongos, vertebrados, micro invertebrados y ninguna otra bacteria además de las coliformes fecales, las cuales se llevarán a cabo con un kit de la marca LaMote y no representa ningún peligro llevarlas a cabo.

3

TABLA DE CONTENIDOS Contenido

pagina

Título: Calidad del agua----------------------------------------------------------------

1

Resumen-----------------------------------------------------------------------------------

2

Agradecimientos-------------------------------------------------------------------------

4

Introducción y justificación------------------------------------------------------------- 5 Antecedentes-----------------------------------------------------------------------------

7

Planteamiento del problema----------------------------------------------------------

8

Objetivos: general y específicos-----------------------------------------------------

9

Formulación de hipótesis--------------------------------------------------------------

10

Definición de variables-----------------------------------------------------------------

10

Marco teórico------------------------------------------------------------------------------ 11 

Calidad del agua----------------------------------------------------------------

11



Transparencia del agua-------------------------------------------------------

12



Temperatura del agua---------------------------------------------------------

13



Oxigeno disuelto----------------------------------------------------------------

14



pH del agua----------------------------------------------------------------------- 15



Conductividad eléctrica-------------------------------------------------------- 16



Macro invetebrados de agua dulce----------------------------------------- 17

Coliformes fecales-----------------------------------------------------------------------

19

Metodología-------------------------------------------------------------------------------

20

Discusión, interpretación y aplicación de resultados---------------------------

22

Conclusiones y recomendaciones---------------------------------------------------

33

Bibliografía--------------------------------------------------------------------------------- 36 Anexo 1 Protocolos ---------------------------------------------------------------------

38

Anexo 2 Hojas de toma de datos de hidrlogía------------------------------------ 46 Anexo 3 Leaf pack network: procedimientos-------------------------------------

4

49

AGRADECIMIENTOS

Se agradece a la Fundación Omar Dengo por facilitar el acceso de los equipos necesarios para llevar a cabo esta investigación, así como la capacitación pertinente. También se agradece a Don Alberto Hidalgo por permitirnos el acceso a su propiedad, lugar donde se realizaron las distintas mediciones.

5

INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN La calidad del agua en el planeta tierra es un asunto que debe estar en la mira de cada habitante, tratando de adquirir conciencia de las condiciones reales del recurso hídrico, de la forma de darle un uso adecuado y además de tratar de contribuir con su regeneración en la medida de lo posible, por lo anterior el trabajo constituye un análisis cuantitativo y cualitativo de los macroinvertebrados de agua dulce, tomando en cuenta los factores que pueden alterar su sobrevivencia. Los macroinvertebrados de agua dulce desempeñan un papel importante en la cadena alimenticia, ya que sirven de alimento a organismos superiores, por ejemplo algunos de ellos son carroñeros, otros se alimentan de residuos de ese fecales y otros se encargan de filtrar el agua, por tanto al estudiar su nicho se pueden hacer conclusiones claras sobre la calidad del recurso hídrico con que cuenta la comunidad. Muchos son sensibles a cambios de pH, de oxigeno disuelto, de temperatura, de salinidad, de transparencia y a otros cambios en el hábitat. Un hábitat es un lugar que incluye todo lo que un animal necesita para vivir y desarrollarse. Así mismo a partir del estudio de macroinvertebarados, tomando en cuenta las variables que afectan su hábitat se pueden hacer recomendaciones sobre los usos apropiados al cuerpo de agua. Por ejemplo: si estas pueden ser utilizadas para tomar, cocinar, regar hortalizas o algún otro tipo de cultivo, pero también se pueden analizar a partir de las variables la existencia de algún incremento en la contaminación del agua que no está afectando al ser humano, pero que sí afecta directamente la ecología y el equilibrio ecológico del agua, el cual puede ser causado por el humano, y a partir de ese conocimiento llevar a cabo actividades de concientización sobre la necesidad de cuidar el recurso hídrico de la comunidad.

6

En cuanto a la elección del sitio en estudio se puede decir que fue elegido por dos razones: primero por su cercanía al colegio, esto constituye la realidad cotidiana más próxima, y en segundo lugar porque se pueden realizar estudios cerca de la naciente del agua.

7

ANTECEDENTES Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ANTECEDENTES La calidad del agua es un problema que afecta actualmente a muchas personas en el país y es objeto de atención a nivel mundial, antes se creía que era un recurso inagotable, actualmente no se considera de ese modo. La preocupación se extiende hacia el futuro, es por esto que ya los científicos no solo se preocupan por el consumo humano, sino también por la calidad ecológica del agua, la cual indica qué tan apta es una fuente de agua para albergar vida, para ello los científicos han desarrollado rigurosos protocolos donde realizan mediciones de temperatura, pH, oxígeno disuelto nitratos, coliformes fecales, entre otros. Variaciones en los índices normales de estas pruebas indicarían un desequilibrio del ecosistema estudiado. Es por estas razones que universidades de todo el mundo se preocupan y desarrollan proyectos en torno a la calidad ecológica del agua. En Costa Rica el proyecto es impulsado tanto por el Consejo Nacional de Rectores (CONARE) a nivel de escuelas de primaria principalmente, como por la Fundación Omar Dengo, esta impulsa el Proyecto Globe el cual se implanta a nivel mundial y su principal impulsor es la NASA, aunque también participan entidades como National Geographic, entre otros. El proyecto Globe es el que da fundamento a esta investigación ya que la Fundación Omar Dengo ha capacitado desde el 2011, en el campo de la hidrología, a un docente de ciencias y a uno de informática, los cuales a su vez han pasado el conocimiento a los estudiantes del Liceo Académico San Antonio de Pejibaye. En su primera investigación formal con el proyecto de hidrología, dos estudiantes participaron en el festival anual de ambientalismo que se lleva a cabo entre todos los colegios que participan en el proyecto a nivel nacional.

8

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ¿Cómo es la calidad del agua en Santa Elena de San Antonio entre los meses de abril y julio de 2013, tomando en cuenta tanto su calidad ecológica, como para el consumo humano?

9

OBJETIVOS

 Objetivo general:

Conocer la calidad de las fuentes de agua que se encuentran en las proximidades del Liceo Académico San Antonio de Pejibaye, a partir del estudio de macro invertebrados acuáticos y muestreos físico-químicos.

 Objetivos específicos: 

Conocer el papel que juegan los macro invertebrados en la calidad del agua.



Realizar mediciones de las distintas variables que influyen sobre la existencia de macro invertebrados acuáticos.



Relacionar los distintos organismos encontrados con la calidad de agua del cuerpo estudiado y su utilidad domestica y agrícola.



Establecer comparaciones de mediciones físico-químicas del agua en un intervalo de tiempo que incluya meses de la estación seca y meses de la estación lluviosa.

10

FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS Y DEFINICIÓN DE LAS VARIABLES

Hipótesis: Las aguas de las zonas rurales presentan poca contaminación, por lo cual serán de excelente calidad biológica y aptas para el consumo humano, sin embargo los cambios estacionales y alteraciones causadas por el hombre pueden cambiar este estado de puresa.

Variables: Para evaluar la calidad del agua se utilizarán las siguientes variables: 

Macroinvertebrados acuáticos.



Coliformes fecales.



Oxígeno disuelto.



PH



Temperatura del agua.



Transparencia del agua.



Conductividad eléctrica.

11

MARCO TEÓRICO

CALIDAD DEL AGUA La calidad del agua se refiere a las características físicas, químicas y biológicas de los cuerpos de agua superficiales y subterráneos. Estas características afectan la capacidad del agua para sustentar tanto a las comunidades humanas como la vida vegetal y animal. (El mosaico de América del Norte: panorama de los problemas ambientales más relevantes) “Al evaluar la calidad de las aguas mediante el estudio de composición y estructura de comunidades de organismos, surge el término calidad biológica. Se considera que un medio acuático presenta buena calidad biológica cuando tiene unas características naturales que permiten que su en seno se desarrollen las comunidades de organismos que le son propias. (Javier alba, IV Simposio de agua en Andalucía, Almeria, 1996, vol II) Contaminación del agua

J.C .Calderón, explica que dentro de los contaminantes del agua se encuentran los productos químicos, pesticidas, metales pesados, residuos radiactivos y el calor (Algunas aguas residuales son vertidas a los ríos elevando su temperatura). (Evaluación de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos y la calidad físicoquímica del agua en la parte alta de la quebrada el carracá del municipio de los santos departamento Santander, 2004) El gado de contaminación del agua afecta tanto la biodiversidad acuática, como los usos que los seres humanos le puedan dar. En el primer caso, se ve afectada la calidad ecológica, ya que algunos organismos que son menos tolerantes a la contaminación van a ir desapareciendo, alterando de alguna manera el equilibrio ecológico del cuerpo de agua. En cuanto al consumo humano se puede decir que

12

aguas contaminadas con coliformes fecales, bacterias o virus constituyen un riesgo para la salud pública, o protistas. Según R Solano, dentro de las enfermedades que se pueden transmitir por medio de agua contaminada se encuentran el cólera, Ascariasis, hepatitis y amibiasis (Biología para bachillerato, enfoque práctico, Rosibel Solano 2005). Durante año 2004,el problema de salud más frecuente, en Costa Rica, relacionado con la calidad del agua, fueron las frecuentes diarreas que sufre la población (Situación del agua en Costa Rica, resumen ejecutivo,2004)

I) Variables que pueden afectar la calidad del agua 1. Transparencia del agua. La luz es un factor que incide directamente sobre el desarrollo de la vida acuática, principalmente de las plantas verdes, ya que la profundidad que alcanza la luz está ligada a la profundidad que es posible llevarse a cabo el proceso de fotosíntesis y por lo tanto también determina la profundidad a la cual las plantas pueden crecer. La luz llega a profundidades mayores en aguas claras que en aguas turbias. La turbidez en el agua se debe a que ésta contiene sólidos en suspensión. De esta manera se define la transparencia como el grado en el que la luz penetra dentro del agua. Ésta transparencia puede verse afectada por las escorrentías propias de la época lluviosa, que arrastran tanto sedimentos naturales como humanos (desechos sólidos…) Para interpretar acertadamente los datos de transparencia es necesario observar el entorno, ya que, los cambios estacionales en la cobertura terrestre pueden afectar la transparencia. Por ejemplo, restos procedentes de campos agrícolas durante la época del arado de las tierras puede causar cambios de transparencia, 13

en el agua. Los cambios de la cobertura terrestre pueden incrementar la velocidad de erosión por exposición del suelo. Es útil saber la cobertura terrestre quebrada arriba del sitio de estudio de hidrología para poder interpretar los datos de transparencia. Como medida para estandarizar datos, es necesario hacer las mediciones a la sombra, lo cual se puede hacer colocándo el observador de espaldas al sol, haciendo sombra al tubo de turbidez.

2. Temperatura del Agua En la temperatura del agua influye la cantidad de energía solar absorbida, así como por el suelo y además el aire que le rodea. El mayor calor del sol conduce a temperaturas más altas del agua. El agua usada en la industria llega al cuerpo de agua estudiado pudiendo también aumentar su temperatura. La evaporación superficial en un cuerpo de agua puede bajar su temperatura pero sólo en una capa muy fina de la superficie. La temperatura del agua puede ser un indicador de su lugar de origen. La temperatura del agua cerca de su fuente será similar a la temperatura de ésta (por ejemplo, el agua procedente de deshielo se encontrará a una temperatura muy fría, mientras que la que procede del interior es templada). La temperatura del agua lejos de su origen está influida por la temperatura atmosférica. Otros parámetros, tales como la conductividad eléctrica y el oxígeno disuelto dependen de la temperatura del agua y son factores muy importantes para evaluar la habitabilidad de un cuerpo de agua. La temperatura afecta las propiedades físicas y químicas del agua y tiene gran influencia sobre los organismos acuáticos, modificando sus hábitos alimenticios, reproductivos y las tasas metabólicas. La temperatura es uno de los factores que determinan la cantidad de oxígeno que el agua puede mantener en disolución, así como también produce efecto en la velocidad de reciclado de los nutrientes en un sistema acuático. 14

Relación entre la temperatura y la saturación de oxígeno en el agua Temperatura (ºC)

0

5

10

15

20

25

30

35

Oxígeno Disuelto (mg/l)

14.6

12.3

11.3

10.1

9.1

8.2

7.5

6.9

Global

Water

Watch

• International

Center

for

Aquaculture

and

Aquatic

Environments

3. Oxígeno Disuelto (OD) Según R Quírós, El oxígeno disuelto se refiere a las moléculas de oxígeno que se encuentran mezcladas con las moléculas de agua y no a aquel que se encuentra en la composición química de dicha molécula. El oxígeno disuelto es aprovechado por los animales acuáticos para realizar su respiración. (Guía de trabajo en hidrología, adaptación para Costa Rica, Robeto Qurós). Con niveles insuficientes de oxígeno en el agua los seres vivos acuáticos se asfixiarían. Niveles de oxígeno disuelto por debajo de 3 mg/l son críticos para la mayoría de los organismos acuáticos. “Para el análisis de las aguas se debe tomar en cuenta los valores de oxígeno disuelto y su interpretación. Valores mayores a 8 mg/L se considera que no hay contaminación orgánica o es muy poca, de 6 a 8 se considera regularmente contaminado, de 4 a 6 críticamente contaminado, de 2 a 4 muy contaminado, y menor a 2 extremadamente contaminado.( J. Itzep, R. Solís, B. Kohlmann y R.O. Russo Universidad EARTH Las Mercedes de Guácimo, Costa Rica Recibido 21 de enero 2008. Aceptado 17 de junio 2009.)

Según el folleto informativo 3.1.1.0 (disponible en internet), los niveles insuficientes de oxígeno disuelto en el agua pueden causar muerte de especímenes adultos y jóvenes, reducción en el crecimiento. Este mismo informe indica

que la concentración de oxígeno disuelto varía en función de la

temperatura, ya que al aumentar esta la cantidad de OD (oxigeno disuelto) en el agua disminuye. Así mismo se indica que el oxígeno se puede disolver en el agua 15

por medio de rápidos, turbulencias, choque del agua contra las piedras, presencia de algas, los desechos humanos y de animales; causan niveles bajos de oxígeno disuelto.

4. pH El pH es una medida del contenido ácido del agua. El pH del agua influye en la mayoría de sus procesos químicos. R Quirós Indica que en la mayoría de lagos y arroyos tienen un pH comprendido entre 6.5 y 8.5 también expresa que el agua pura que está en contacto con el aire tiene un valor neutro ( pH 7.0) y el agua con impurezas pueden tener un pH neutro si los ácidos están en equilibrio con las bases. (Guía de trabajo en hidrología, adaptación para Costa Rica, Robeto Qurós).

La escala de pH tiene valores que van de cero a 14, donde cero es el valor más ácido y 14 es el valor más básico o alcalino, el siete es considerado valor neutro. En el folleto informativo 3.1.4.0 se indica que en los extremos finales de pH (2 o 13) curren daños físicos en las agallas, esqueletos y aletas. Sí mismo se indica que los cambios en pH pueden alterar la concentración de otras substancias en el agua modificando el nivel de toxicidad. Por ejemplo: Una disminución en el pH puede aumentar la cantidad de mercurio soluble en el agua. Un aumento en el pH puede causar la conversión del amoniaco no tóxico a la forma de amoniaco tóxico (amoniaco sin ionizar).Este mismo documento indica que los cambios en el pH se pueden deber a: 

El Dióxido de carbono del aire se disuelve en agua formando ácido carbónico.



Los minerales de calcio y magnesio que provienen de las rocas como la piedra caliza que se disuelven en el agua.



La entrada de substancias básicas o ácidas (sintéticas o naturales)



Un cambio en el tipo de árbol (Las agujas de conífero son ácidas y las hojas de arce son básicas) 16



Un cambio en la materia del fondo de la corriente ( grava contra cieno o contra roca de fondo)



Un cambio elevado en la temperatura, Un cambio de actividad humana que afecta la corriente.



Las aguas con crecimiento elevado de algas pueden mostrar un cambio diurno en el pH. Cuando las algas crecen y se reproducen usan CO 2. Esta reducción hace que el pH aumente.

5. Conductividad Eléctrica El agua pura es un mal conductor de la electricidad. Son las impurezas iónicas (con carga) del agua, tales como sales disueltas, las que permiten la conductividad eléctrica del agua. La conductividad eléctrica mide el paso de la corriente eléctrica a través del agua. Cuanta más cantidad de sales disueltas haya en el agua mayor es la conductividad eléctrica. O Bello, indica los siguientes valores de conductividad eléctrica. 0,05 – 0,75 μS/cm 50 – 1500 μS/cm 10055 μS/cm Máx 53 000 μS/cm 0.5 a 3 μS/cm 1.0 μS/cm 500 a 800 μS/cm 5 – 30 μS/cm

Agua ultra-pura Agua potable y dulce Máx. para agua potable Agua de océano Agua destilada: Agua de montaña Agua para uso doméstico Agua de lluvia

Fuente: Manual para calibrar los sensores de calidad del agua, Oscar Mario Bello,MEPFundación Omar dengo, 2012

La conductividad eléctrica puede variar con las lluvias y por ende con las escorrentías, por lo que puede variar con los cambios estacionales, así mismo una variación de conductividad puede indicar que en algún lado se están filtrando aguas residuales. 17

6. Macro invertebrados de Agua Dulce

A. ¿Qué son los macro invertebrados? Según Hanson, Springer y Ramírez, se define “macroinvertebrados como aquellos invertebrados que se pueden ver a simple vista o bien que son retenidos por una red de malla de aproximadamente 125μm” (Introducción a los grupos de macroinvertebrados acuáticos)

Millones de pequeñas criaturas habitan en las aguas dulces de lagos, ríos, arroyos y pantanos. Los macro invertebrados son un conjunto de insectos y sus larvas, crustáceos, moluscos, gusanos y otros pequeños animales invertebrados que viven en el fango, la arena o la grava del sustrato o en el interior de plantas y troncos. Ellos desempeñan un papel crucial en el ecosistema. Constituyen un importante eslabón en la cadena alimenticia y son la fuente de alimento de muchos animales de mayor tamaño. Macro invertebrados tales como el mejillón de agua dulce ayudan a filtrar el agua. Otros son carroñeros y se alimentan de material en descomposición en el agua, mientras que ciertos macroinvertebrados se alimentan de organismos más pequeños. Los macroinvertebrados pueden decirnos mucho sobre las condiciones del cuerpo de agua. Muchos son sensibles a cambios de pH, de oxígeno disuelto, de temperatura, de salinidad, de transparencia y a otros cambios en el hábitat. Un hábitat es un lugar que incluye todo lo que un animal necesita para vivir y desarrollarse. Una muestra de macroinvertebrados nos permite estimar la biodiversidad, estudiar la ecología del cuerpo de agua y explorar las relaciones entre las mediciones de los parámetros químicos y los organismos en el Sitio de Estudio de Hidrología.

18

B. Macro invertebrados como indicadores de la calidad del agua

Según C Carrera y K Fierro los científicos han clasificado a cada macroinvertebrado con un número que indica su sensibilidad a los contaminantes. Estos números van del 1 al 10. El 1 indica al menos sensible, y así, gradualmente, hasta el 10, que señala al más sensible.(Los macroinvertebrados acuáticos como indicadores de la calidad del agua, manual de monitoreo Carlos carrera reyes y KAROL FIERRO PERALBO, Ecociencia 2001)

El análisis de la calidad del agua con base en invertebrados (para este trabajo) se lleva a cabo mediante la aplicación del índice biótico LPN (Leaf pack network), el cual se detalla de la siguiente manera:

EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA A APARTIR DEL INDICE BIOTICO ÍNDICE CALIDAD DEL GRADO DE CONTAMINACIÓN BIOTICO AGUA ORGANICA ˂3.75 Excelente Escasa posibilidad de contaminación orgánica 3.76-5.0 Buena Un poco de contaminación orgánica 5.1-6.5 Mediana Posibilidad de contaminación orgánica considerable 6.6-10 Mala Posibilidad de contaminación orgánica severa Fuente: Manual Leaf Pack Network

Los macro invertebrados son muy sensibles a cambios en el agua, por ejemplo si la contaminación aumenta pueden desaparecer los organismos propios de aguas poco contaminadas, Por lo tanto, con un análisis de macro invertebrados se pueden sacar conclusiones sobre la calidad del agua.

19

II) COLIFORMES FECALES ¿Qué son coliformes? Las coliformes fecales es un subgrupo de bacterias coliformes totales que se encuentran en grandes cantidades en intestinos y excrementos de animales y humanos Son bacterias que se pueden encontrar en el agua, en el suelo, en las rocas, y en las plantas, con la llegada de las escorrentías estas bacterias son transportadas hasta los cuerpos de agua. Según La división de salud pública de carolina del norte la mayoría de las bacterias coliformes probablemente no causarán enfermedad. Sin embargo, estas bacterias son usadas como indicadores en pruebas de agua porque su presencia señala que organismos que pueden causar enfermedades también pueden estar en el agua. La presencia de algunos tipos de bacterias coliformes en el agua señala la presencia de excremento, los organismos que causan enfermedades usualmente vienen de los excrementos. Algunos de estos organismos que causan enfermedades son:    

Bacterias que causan diarrea y vómitos. Protozoarios que causan disentería. Virus que causan polio y hepatitis. Helmintos, como gusanos redondos (Lombrices) y plano (tenia) que causan diarrea crónica.

Coliformes fecales Fuente: http://app1.semarnat.gob.mx/playas/nuevo/analisis_tecnico02.shtml

20

METODOLOGÍA En el desarrollo de la investigación se utilizarán tanto los métodos experimentales, como la investigación en fuentes bibliográficas. La investigación bibliográfica constituye un apoyo para la interpretación de los datos obtenidos en las pruebas de campo. El primer paso antes de realizar las pruebas de campo consiste en dar un recorrido por la quebrada y seleccionar los sitios más adecuados para la investigación. Se define como un sitio adecuado aquel que tiene accesibilidad y la cantidad de agua suficiente como para tomar las muestras respectivas. Para la toma de pruebas, se realizarán varias giras a la quebrada, en primer lugar se establecen tres sitios específicos, para cada sitio se realizan tres mediciones diferentes, con el objetivo de dar mayor validez a la prueba. Los datos serán analizados mediante tablas y gráficos que revelen el promedio obtenido, para cada medición, en cada gira. Las mediciones se harán cada semana a la misma hora, en la medida de lo posible. El primer sitio se encuentra más alejado de la naciente, presenta mayor cantidad de agua, la cual está estancada (tiene una salida pequeña), presenta abundante materia en descomposición, no tiene sombra. El sitio numero dos está completamente a la sombra y el agua fluye con lentitud. El sitio numero tres está más cerca de los nacientes y está parcialmente a la sombra, también fluye con lentitud. Para llevar a cabo las pruebas de campo se utilizaran los protocolos establecidos y estandarizados por el proyecto Globe, impulsado en Costa Rica por la Fundación Omar Dengo (Ver anexos). Estos protocolos a utilizar son :  Protocolo de transparencia del agua: se utilizará un tubo de turbidez conuna altura de 1.21 m, de marca carolina, lote 71021169.

21

 Protocolo de temperatura del agua: se utilizará tanto el termómetro de mercurio, como el GLX Xplorer de la marca Pasco, en ambos casos las mediciones serán tomadas en grados celcius.  Protocolo de oxigeno disuelto: se utilizará GLX Xplorer de la marca Pasco  Protocolo de conductividad eléctrica: se utilizará GLX Xplorer de la marca Pasco.  Protocolo del Ph: se utilizará GLX Xplorer de la marca Pasco.  Protocolo de macro invertebrados acuáticos: Se utilizará la técnica del paquete de hojas Leaf PacK Network (LPN). En cuanto a las pruebas de coliformes fecales se utilizará el kit de marca LaMote, CODE 5850, con el cual no se pretende determinar la cantidad de coliformes, sino su presencia o ausencia.

22

DISCUSIÓN, INTERPRETACIÓN Y APLICACIÓN DE LOS RESULTADOS 1. Mediciones de transparencia del agua Para realizar las mediciones de transparencia, la quebrada se dividió en tres sitios de

estudio, en cada sitio se realizaron tres mediciones, se obtuvieron los

siguientes resultados, en dos fechas diferentes. Es importante indicar el sitio número tres es el que está más cerca de la naciente y el número uno el más alejado. El sitio uno presenta un estancamiento. Grafico N° 1

Grafico N°2

Transparencia del agua (cm)

Transparencia del agua (cm)

150

200

100 50

100 120 63

71

23 de abril

62

103

120

Sitio 1

Sitio 2

Sitio 3

30 de abril

0

0 Sitio 1 Sitio 2 Sitio 3

Fuente: Mediciones realizadas durante las pruebas de campo

Fuente: Mediciones realizadas durante las pruebas de campo

En el gráfico N° 1 se notan diferencias en la transparencia del agua, siendo el sitio N° 2 el de mayor transparencia y el sitio N° 1 el de menor transparencia. En la segunda ronda de mediciones, se nota un cambio en las condiciones, entre los sitios dos y tres, ahora es el sitio tres el que presenta mayor transparencia, el sitio uno sigue siendo el de menor transparencia.

23

2. Mediciones de la temperatura del agua En cuanto a mediciones de la temperatura se eligieron tres sitios de estudio, en cada sitio se realizaron tres mediciones en cada ocasión, los siguientes gráficos muestran el promedio de cada medición, para cada uno de los sítios. El sitio N° 1 se encuentra con mayor exposición al sol y el sitio N° 2 completamente a la sombra, el sitio N°3 está parcialmente a la sombra. La mayor temperatura registrada fue en junio en el sitio N°3 y la menor en marzo y abril en el sitio N°2.

Grafico N°3

Temperatura del agua (°C) 23 de abril

23,67

23,96

Sitio 1 Sitio 2 Sitio 3

23,00

Fuente: Mediciones realizadas durante las pruebas de campo

24

Grafico N°4

Temperatura del agua (°C) 30 de abril

23,35

23,42

Sitio 1 Sitio 2 Sitio 3

23,00

Fuente: Mediciones realizadas durante las pruebas de campo

Grafico N°5

Temperatura del agua (°C) 04 de junio

23,70

24,10

Sitio 1 Sitio 2 Sitio 3

23,90

Fuente: Mediciones realizadas durante las pruebas de campo

25

3. Mediciones de oxigeno disuelto Datos obtenidos en las mediciones realizadas en las semanas del 23 y 30 de abril. El sitio N° 3 presenta mayor saturación de oxigeno disuelto, el cual sufre un incremento para el 30 de abril, otro aspecto característico es la disminución del oxígeno disuelto que se nota en el sitio N° 1, en tanto que el sitio N° 2 presenta un incremento. Grafico N°6

Oxígeno Disuelto (mg/l) 5,00 4,00

4,77

3,00 2,00

23 de abril 2,40

1,00

1,87

0,00 Sitio 1

Sitio 2

Sitio 3

Fuente: Mediciones realizadas durante las pruebas de campo

Grafico N°7

Oxígeno Disuelto (mg/l) 8,00 6,00 6,20

4,83

4,00

30 de abril

2,00 1,33 0,00 Sitio 1

Sitio 2

Sitio 3

Fuente: Mediciones realizadas durante las pruebas de campo

26

4. Mediciones de conductividad eléctrica del agua En cuanto a la conductividad eléctrica del agua, se nota que esta descendió considerablemente durante el mes de junio. Cabe indicar en este caso que las lecturas mayores se realizaron en la estación seca y las menores en la estación lluviosa. Grafico N°8

Conductividad del agua ( μS/cm) 23 de abril 55,33

66,33

Sitio 1 Sitio 2

59,33

Sitio 3

Fuente: Mediciones realizadas durante las pruebas de campo

Grafico N°9

Conductividad del agua ( μS/cm) 30 de abril 67,67

69,67

Sitio 1 Sitio 2

68,33

Sitio 3

Fuente: Mediciones realizadas durante las pruebas de campo

27

Grafico N°10

Conductividad del agua ( μS/cm) 04 de junio 35,67

37,00 Sitio 1 Sitio 2

35,33

Sitio 3

Fuente: Mediciones realizadas durante las pruebas de campo

28

5. Mediciones de pH De las medidas de pH puede notarse que el sitio dos presentó mayor acides (23 de abril) y también fue el único que se mostró ligeramente alcalino (7.08) Grafico N° 11

pH del agua 7,08

7,20

6,99

7,00 6,80 6,60

23 de abril

6,54

6,40 6,20 Sitio 1

Sitio 2

Sitio 3

Fuente: Mediciones realizadas durante las pruebas de campo

Grafico N°12

pH del agua 6,83 7,00

6,28

6,00 4,51

5,00 4,00

30 de abril

3,00 2,00 1,00 0,00 Sitio 1

Sitio 2

Sitio 3

Fuente: Mediciones realizadas durante las pruebas de campo

29

Grafico N°13

pH del agua 6,50

6,48

6,45

6,39

6,40 6,35

04 de junio

6,26

6,30 6,25 6,20 6,15 Sitio 1

Sitio 2

Sitio 3

Fuente: Mediciones realizadas durante las pruebas de campo

6. Coliformes fecales La siguiente foto constituye una evidencia de que la quebrada contiene coliformes fecales, si el líquido de la siguiente foto fuese de color rojo en vez de amarillo, entonces el agua estaría libre de coliformes fecales, Esta prueba no indica el número de coliformes, solo comprueba o descarta su presencia.

Prueba de coliformes fecales positiva

30

7. Macroinvertebrados Se realizan tres mediciones, una en verano, una en época de transición y otra en invierno, en las tablas de datos puede notarse las diferencias entre la cantidad de individuos encontrados en cada uno de los muestreos realizados (días de recolección de las muestras según LPN). En las tablas de datos se encuentran representados el total de individuos encontrados en los sitios N° 2 y N° 3, ya que el sitio N° 1 no se adapta a los protocolos establecidos en el Manual Leaf Pack Network. En ambas ocasiones se recolectan individuo que se ubican en aguas de excelente calidad, como por ejemplo ephemenopteros, plecópteros; también organismos que se ubican tanto en agua de excelente, como de buena calidad como por ejemplo megalopteros (primer muestra), dípteros y tricopteros; dentro de los organismos exclusivos de aguas de buena calidad se encontraron únicamente Anisopteros; Así mismo se encontraron organismos habituales de aguas de mala calidad como lo son Zigopteros, oligochaetas, hirudineas, gastropodos y sphaeridaes. A partir de estos datos de procede a calcular el índice biótico del cuerpo de agua. (ver anexo N° 2)

31

Tabla N° 1 Datos obtenidos a partir de muestras de macroinvertebrados recolectadas durante los meses de mayo, junio y julio

Categoría EPHEMEROPTERA

(efímeras, moscas de mayo) PLECOPTERA

(plecópteros, moscas de las piedra)

Total de individuos mayo 31

Total de individuos junio 4

Total de individuos julio 43

1

4

3

TRICHOPTERA

(tricópteros, frigáneas)  Otros tricópteras ANISOPTERA

2 2

(libélulas) MEGALOPTERA



Corydalidae (perro de agua)

1



Sialidae (moscas pesca)

3

de

COLEOPTERA

2

(escarabajos) (dípteros: moscas y zancudos) Chironomidae (chironomid,  zancudos ciegos)  Simuliidae (jején, bocón)

2

DIPTERA

 

Tipulidae (típulidos) Otros dípteros

OLIGOCHAETA

(lombrices acuáticas) HIRUDINEA

(sanguijuelas) GASTROPODA

(caracoles) SPHAERIIDAE

(almejas)

5 2 3 1

5

1 2

1

47

19

4

51 1

31 Fuente: Mediciones realizadas durante las pruebas de campo

32

Tabla N°2 datos del índice botico calculado a partir de las categorías de macroinvertebrados encontrados durante los meses de mayo, junio y julio. Mes Mayo

Índice biótico (LPN) 6.49

Calidad del agua Mediana

Junio

6.13

Mediana

Julio

5.70

mediana

Fuente: tabla n°1

33

Grado de contaminación orgánica Posibilidad de contaminación orgánica considerable Posibilidad de contaminación orgánica considerable Posibilidad de contaminación orgánica considerable

Conclusiones y recomendaciones

1. No se presentan variaciones importantes en la temperatura de cada sitio. Las principales variaciones se deben a un retraso en la hora a la cual se realizaron las mediciones, o a la presencia o ausencia de nubosidad. Por lo general en el sitio N° 3 las mediciones se toman con un aproximado de una hora de diferencia con respecto al primer sitio, lo cual hace que en ese lugar se hayan registrado temperaturas mayores. 2. Los días en que el cielo está más despejado el sol calienta más rápidamente el agua y por lo tanto se registran temperaturas mayores. 3. No hay una adecuada relación entre los niveles de oxígeno disuelto

y la

temperatura del agua ya que los niveles de oxigeno disuelto durante el mes de abril, son inferiores al valor que deberían presentar ( 1.33 mg/ l-6.20 mg/l), el nivel de oxigeno debería estar entre 8,2 mg/l y 9.1 mg/l. Esta deficiencia en la cantidad de oxígeno disuelto se debe tanto a la ausencia de turbulencias (el agua tiene un curso muy lento), como a la ausencia de plantas acuáticas que aporten oxígeno, una posibilidad también es que se estén desarrollando procesos químicos dentro del agua y que estos estén consumiendo oxígeno. Los bajos índices de oxígeno disuelto sugieren altos índices de contaminación orgánica (concuerda con el análisis de macroinvertebrados acuáticos), con excepción la medición realizada al sitio tres el cual se considera regularmente contaminado. La contaminación orgánica se puede deber tanto al abono orgánico que le echan al café, como a la gran cantidad de hojas que se notan en estado de putrefacción en el interior de la quebrada. 4. En los sitios uno y dos prevalecen los niveles críticos para la vida acuática durante el mes de abril.

34

5. Los niveles de acidez se encuentran dentro del rango normal (6,5 a 8,5) para este tipo de aguas, en la mayoría de las mediciones ligeramente ácido. 6. Durante el mes de abril el agua contiene niveles de conductividad similares a los que presenta en agua potable y dulce, sin embargo junio presenta niveles de conductividad similares a los del agua de lluvia, lo cual sugiere que la llegada de la estación lluviosa afecta la conductividad eléctrica del agua. 7. Debido a la poca profundidad del cuerpo de agua estudiado, los niveles de turbidez no afectan el posible crecimiento y desarrollo de organismos foto sintetizadores. 8. Al analizar el entorno que rodea los sitios de estudio y los cambios estacionales, así como la apariencia física de la quebrada y correlacionándolo con los demás datos obtenidos, concluye que los cambios en la transparencia se deben a las escorrentías propias de la época. 9. El agua está contaminada con eses fecales, lo cual se vuelve riesgoso para la salud humana. Se recomienda su uso exclusivamente para la agricultura ya que su contenido fecal se vuelve nutritivo para las plantas. En caso de que se vaya a utilizar para el consumo humano es necesario hervirla o clorarla. 10. Con respecto a la presencia de distintos tipos de macroinvertebrados, se concluye según el índice biótico, que el agua es de mediana calidad, lo que significa que el agua presenta posibilidad de contaminación orgánica considerable. 11. La disminución en la cantidad de macroinvertebrados se relaciona con la llegada de la estación lluviosa, ya que en verano la quebrada estaba llena de hojas en descomposición y con la llegada del invierno estas fueron arrastradas corriente abajo. 12. Es necesario distinguir entre calidad ecológica del agua y calidad del agua para el consumo humano, si bien esta quebrada presenta mediana calidad ecológica, también presenta un riesgo para la salud humana. Una persona que

35

tome de esta agua puede verse afectado por alguna enfermedad asociada a las eses fecales. 13. No se encontró evidencia de basura ni de desechos químicos de algún tipo que puedan estar afectando la calidad del agua. 14. En este mundo todos los seres de alguna forma estamos correlacionados, todas las especies de alguna forma contribuyen al equilibrio ambiental, por eso el ser humano debe hacer conciencia contribuir con el cuido del agua, ya que si la contaminamos, no solo nos vamos a causar un daño a nosotros mismos, si no que podemos acabar con otras especies.

36

Bibliografía (citada):

1. Abarca H (2007). El uso de macroinvertebrados como bioindicadores de la calidad del agua, revista biocenosis Vol 20. http://web.uned.ac.cr/biocenosis/images/stories/articulosVol20/14macroinvertebrad osbio20.pdf 2. Alba J (1996) Macroinvertebrados acuáticos y la calidad de agua de los ríos. Departamento de biología animal y ecología, universidad de granada. Javier alba, IV Simposio de agua en Andalucía, Almeria, 1996, vol II http://www.ephemeroptera-galactica.com/pubs/pub_a/pubalbaj1996p203.pdf 3. Autor no citado ( Enero 2004) Situación del agua en Costa Rica: resumen ejecutivo. http://www.una.ac.cr/campus/ediciones/otros/agua.pdf 4. Carrera, C. y Fierro, K. 2001. Manual de monitoreo: los macroinvertebrados acuáticos como indicadores de la calidad del agua. Primera edición. EcoCiencia. Quito. http://www.ecociencia.org/inicio/index.php?sid=105&list=one&id=25 5.División de salud pública de Carolina del Norte( setiembre 2009) hoja informativa sobre las bacterias coliformes en los posos de agua privada. http://epi.publichealth.nc.gov/oee/docs/Las_Bacterias_Coliformes_WellWaterFactS t.pdf 6. Folleto informativo 3.1.1.0. folleto informativo oxigeno disuelto. http://www.waterboards.ca.gov/water_issues/programs/swamp/docs/cwt/guidance/ 3110sp.pdf 7. Folleto informativo 3.1.3.0. folleto informativo sobre la conductividad eléctrica/salinidad.http://www.waterboards.ca.gov/water_issues/programs/swamp/d ocs/cwt/guidance/3130sp.pdf 8. Folleto informativo 3.1.4.0. folleto informativo pHhttp://www.swrcb.ca.gov/water_issues/programs/swamp/docs/cwt/guidance/314 0sp.pdf 9. Hanson P, Springer M & Ramirez A. (2010 diciembre) introducción a los grupos de macroinvertebrados acuáticos. http://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S003477442010000800001 37

10. http://app1.semarnat.gob.mx/playas/nuevo/analisis_tecnico02.shtml 11. Quiróz R (Abril 2011). Compendio de Materiales Guía de trabajo en hidrología. Edición revisada 2013. San José CR. Fundación Omar Dengo. 12. Quiróz R (Marzo2013). Compendio de Materiales Guía de trabajo en hidrología. Edición revisada 2013. San José CR. . Fundación Omar Dengo 13. Solano R. (2005). Biología para bachillerato: enfoque esquemático. primera edición San José CR.CENADI

38

ANEXO 1 (PROTOCOLOS GLOBE )

39

Protocolo de Transparencia Tubo de Transparencia (Para Aguas Rápidas y Superficiales) Guía de Campo. Actividad Medir la transparencia de la muestra de agua. Qué se Necesita  Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología  Guía de Campo de Toma de Muestra de Agua con un Cubo  Vaso o taza para verter el agua en el tubo  Guía de Campo de Cobertura de Nubes. o Bolígrafo o lápiz  Tubo de transparencia. o Guantes de látex En el Campo 1. Rellenar la parte superior de la Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología.. 2. Anotar la cobertura de nubes. Ver Guía de Campo del Protocolo de Cobertura de Nubes de la Investigación de Atmósfera. 3. Ponerse los guantes. 4. Recoger una muestra de agua superficial. Ver Guía de Campo de Toma de Muestra de Agua con un Cubo. 5. Colocarse con el sol a la espalda de tal manera que el tubo esté a la sombra. 6. Verter el agua despacio dentro del tubo usando un recipiente pequeño. Mirar en línea recta hacia abajo, dentro del tubo, con los ojos cerca del orificio del tubo. Dejar de añadir agua cuando no se pueda ver el dibujo del fondo del tubo. 7. Girar el tubo suavemente para estar seguro de que no se ve nada del dibujo del fondo. 8. Anotar la profundidad del agua en el tubo en la Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología redondeando a cm. Nota: Si se sigue viendo el disco en el fondo del tubo después de llenarlo, anotar la profundidadcomo >120 cm. 9. Poner el agua del tubo de nuevo en el cubo o mezclarlo con la muestra que quedaba. 10. Repetir la medición dos veces más con diferentes observadores usando la misma muestra. 40

Protocolo de Temperatura para Sondas Termómetro Guía de Campo Actividad Medir la temperatura del agua utilizando un medidor calibrado y una sonda termómetro. Qué se Necesita  Hoja de Datos del Área de Investigación de Hidrología  Reloj  Medidor y sonda calibrados o Guantes de Látex gloves o Bolígrafo o Lápiz En el Campo 1. Asegurarse de que la sonda y el medidor han sido calibrados dentro de las últimas 24 horas (ver Guía de Laboratorio de Calibración de Termómetro de Hidrología) 2. Rellenar la parte superior de la Hoja de Datos del Área de Investigación de Hidrología. 3. Meter la sonda dentro de la muestra de agua a una profundidad de 10 cm 4. Dejar la sonda en el agua durante tres minutos. 5. Leer la temperatura en el medidor sin sacar la sonda del agua. 6. Dejar la sonda termómetro en la muestra de agua durante un minuto más. 7. Leer la temperatura de nuevo. Si la temperatura no ha cambiado, ir al paso 8. Si la temperatura ha cambiado desde la ultima lectura, repetir el paso 6 hasta que la temperatura se estabilice. 8. Anotar la temperatura en la Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología. 9. Debe repetirse la medición por otras dos personas con una nueva muestra del agua. 10. Calcular la media de las tres mediciones. 11. Todos los valores deben estar 1,0º C por abajo o por arriba de la media. Si no es así hay que repetir todo el proceso.

41

Protocolo de Oxígeno Disuelto (Sonda) Guía de Campo Actividad Medir el oxígeno disuelto de la muestra de agua utilizando una sonda de OD.

Qué se Necesita  Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología o Agua destilada  Sonda de Oxígeno Disuelto o Tablas de corrección de salinidad (si son necesarias)  Solución de Oxígeno Cero (si es aplicable al modelo)  Barómetro  Botella de 250 ml de polietileno con tapa  Guantes de látex  Bolígrafo o lápiz En el Campo 1. Seguir las instrucciones del manual de la sonda para proceder a su encendido y puesta en funcionamiento. 2. Introducir el extremo de la sonda dentro del cuerpo de agua que se está analizando y moverlo suavemente adelante y atrás. Si se está midiendo un arroyo o un río y el agua mueve la sonda, se puede colgar simplemente en ese lugar. 3. Cuando la lectura se haya estabilizado, anotar el oxígeno disuelto del cuerpo de agua en la Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología como Observador 1 4. Repetir la lectura dos veces más y anotar el valor de OD en Observador 2 y 3. 5. Comprobar que las tres lecturas están dentro del rango de 0,2 mg/l unas de otras. Si no es así continuar tomando lecturas hasta que las últimas tres difieran 0,2 mg/l unas de otras. 6. Aplicar la corrección de salinidad (si hace falta). 7. Calcular la media de las tres medidas (ajustada si se aplicó la corrección de salinidad). 8. Enjuagar el electrodo con agua destilada y secarlo. Tapar el electrodo para proteger la membrana y apagar el medidor.

42

Protocolo de Conductividad Eléctrica Guía de Campo Actividad Medir la conductividad eléctrica de la muestra de agua.

Qué se Necesita  Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología o Toallas de papel o de tejido suave  Conductímetro o 2 vasos de precipitación de 100-ml  Termómetro o Guantes de látex  Frasco lavador con agua destilada o Una botella de plástico limpia de 600 700 ml con tapón (para la muestra de agua)

En el Campo 1. Rellenar la parte superior de la Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología. 2. Ponerse los guantes de látex. 3. Anotar la temperatura del agua que se va a analizar. Si el agua está entre 20ºC- 30º C, ir al punto 5. 4. Si el agua está por debajo de 20º C o por encima de 30ºC llenar una botella de muestreo limpia, de 600-700 ml, con el agua que se va a analizar, taparla y llevarla a clase. Dejar que el agua alcance los 20ºC-30ºC, anotar la temperatura y después seguir en el punto 5. 5. Enjuagar los dos vasos de precipitación, de 100 ml, dos veces, con agua de la muestra. 6. Echar unos 50 ml del agua de la muestra en los vasos de precipitación. 7. Quitar la tapa de la sonda del conductímetro. Presionar el botón de encendido poniéndolo en ON. 8. Enjuagar la sonda con agua destilada. Secarla con la toallitas de papel. No frotar ni golpear el electrodo mientras se seca. 9. Poner la sonda dentro de la muestra de agua en el primer vaso de precipitación, remover suavemente durante unos segundos. No dejar que el aparato se apoye en el fondo del vaso ni toque los lados. 10. Sacar la sonda del primer vaso, sacudir suavemente para eliminar el exceso de agua e introducirla en el segundo vaso SIN enjuagar con agua destilada. 11. Dejar la sonda sumergida al menos un minuto. Cuando los números de la pantalla dejen de cambiar anotar el valor en la Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología como Observador 1. 12. Debe haber otros dos estudiantes repitiendo las medidas, usando vasos de precipitación limpios cada vez. El conductímetro no necesita ser calibrado por cada estudiante. Anotar esas medidas como Observador 2 y 3. 13. Calcular la media de las tres observaciones. 14. Cada una de las observaciones no deberá diferenciarse de la media en más de 40 µS/cm. Si uno o más de los valores no están en ese rango, habrá que poner muestra 43

nueva en los vasos y hacer las medidas para calcular la media. Si las observaciones siguen fuera del rango comentarlo con el profesor. 15. Enjuagar la sonda con agua destilada y secarla con cuidado, ponerle la tapa. Enjuagar y secar losvasos y la botella de la muestra.

Usando un pH Metro (Conductividad eléctrica mayor de 200 μS/cm) Guía de Campo. Actividad Medir el pH de su muestra de agua usando un pHmetro.

Qué se Necesita  Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología o Frasco lavador con agua destilada  pH metro  Toallas de papel o de tejido suave  Vaso de precipitación de 100 ml o Guantes de látex  25 ml de solución buffer de pH 7,0 en un bote con tapa. Este bote debe estar etiquetado con pH 7,0  25 ml de solución tampón de pH 4,0 en un bote con tapa. Este bote debe estar etiquetado con pH 4,0  25 ml de solución tampón de pH 10,0 en un bote con tapa. Este bote debe estar etiquetado con pH 10,0  Bolígrafo o lápiz Nota: Los botes deben ser de boca grande para que quepa el pH-metro

En el Campo 1. Rellenar la parte superior de la Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología. Marcar pH-metro como instrumento. 2. Ponerse los guantes de látex. 3. Quitar la tapa del pH metro que cubre el electrodo (el bulbo de cristal en el pHmetro). 4. Enjuagar el electrodo y el área de alrededor con agua destilada del frasco lavador. Secar el pH metro con una toalla de papel o pañuelo. Nota: No frotar ni tocar el electrodo con los dedos. 5. Enjuagar el electrodo con agua destilada y secarlo de nuevo. 6. Calibrar el pH metro de acuerdo con las instrucciones del fabricante. 7. Enjuagar el vaso de precipitación de 100 ml tres veces con agua de la muestra. 8. Poner 50 ml de la muestra de agua en el vaso de 100 ml. 9. Poner la parte del electrodo dentro del agua. 10. Remover una vez con el pH metro. No dejar que el pH metro toque las paredes o el fondo del vaso de precipitado. Esperar un minuto. Si el pH metro esta aún cambiando de valor, esperar un minuto más. Usando un pHmetro: (Conductividad eléctrica mayor de 200 μS/cm) –página 2

11. Anotar el valor de pH en la Hoja de Datos como Observador1. 44

12. Repetir los pasos 3 al 10 dos veces usando nuevas muestras de agua. NO es necesario calibrar el pHmetro otra vez. Anotar los valores de conductividad y pH en la Hoja de Datos como Observador 2 y Observador 3. 13. Calcular la media de las tres observaciones y anotarlo en la Hoja de Datos 14. Comprobar si cada una de las tres observaciones difiere en un máximo de 0,2 de la media. Si las tres lo cumplen, anotar la media en la Hoja de Datos, si las tres están fuera de ese rango, repetir las mediciones. 15. Enjuagar el electrodo con agua destilada y secarlo. Apagar el pHmetro. Poner la tapa para proteger el electrodo. 16. Si no se consigue que las tres medidas estén dentro del rango de 0,2 unas de otras, hablar con el profesor sobre las posibles causas.

Protocolo pH usando un pH Metro (Conductividad eléctrica menor de 200 μS/cm). Guía de Campo Actividad Utilizar un pH metro para medir el pH de una muestra de agua dulce con valores de conductividad eléctrica menores de 200 μS/cm.

Qué se Necesita  Hoja de Datos de Investigación de Hidrología o Solución estándar para medir la conductividad eléctrica.  Guía de Campo del Protocolo de Conductividad Eléctrica o Frasco lavador con agua destilada  pH metro o Toallas de papel o pañuelos suaves  Lector de conductividad eléctrica (Conductímetro) o Guantes de látex  Dos vasos de precipitados de 100 ml o Cristales de sal(*) o sal de mesa  25 ml de solución buffer de pH 7,0 en un bote o Pinzas con tapa. Este bote deberá estar etiquetado con pH 7,0. o Varilla o cucharilla para agitar.  25 ml de solución buffer de pH 4,0 en un bote con tapa. Este bote deberá estar etiquetado con pH 4,0. o Termómetro  25 ml de solución buffer de pH 10,0 en un bote o Bolígrafo o lápiz con tapa. Este bote deberá estar etiquetado con pH 10,0. Nota: Cada bote deberá tener la boca ancha para poder meter el pH metro.

En el Campo 45

1. Rellenar la parte superior de la Hoja de Datos de la Investigación de Hidrología. En la sección de pH de la hoja marcar la casilla de pH metro. 2. Ponerse los guantes de látex. 3. Enjuagar las pinzas en la muestra de agua y secarlas con una toalla de papel. 4. Enjuagar dos vasos de precipitación o tazas con agua de la muestra tres veces. 5. Llenar uno de los vasos o tazas con aproximadamente 100 ml de agua de la muestra 6. Usando las pinzas, poner un cristal de sal en la muestra de agua. (Si no tiene sal en cristales, llenar esta letra “O” con sal de mesa y echarla dentro del agua del vaso de precipitación). 7. Removerlo fuertemente con la varilla o la cucharilla. 8. Medir la conductividad eléctrica de la muestra de agua tratada, usando el Protocolo de Conductividad Eléctrica. a. Si la conductividad es al menos 200 μS/cm, anotar el valor en la Hoja de Datos. Ir al paso 9. b. Si la conductividad eléctrica es todavía menor de 200 μS/cm, volver al paso 6 y repetir hasta conseguir un valor que sea al menos de 200 μS/cm 9. Quitar la tapa del pH metro que cubre el electrodo (bulbo de cristal en el pH metro). 10. Enjuagar el electrodo y el área de alrededor con el agua destilada del frasco lavador. Secarlo con una toalla de papel. Nota: No frotar ni tocar el electrodo con los dedos. 11. Enjuagar el electrodo con agua destilada y secarlo de nuevo. 12. Calibrar el pH metro de acuerdo a las instrucciones del fabricante. 13. Meter la parte del electrodo en la muestra de agua. 14. Mover una vez con el pH metro. No dejar que el pH metro toque el fondo o los lados del vaso de precipitación. Esperar un minuto. Si el pH metro está todavía cambiando la lectura, esperar un minuto más. 15. Anotar el valor de pH en la Hoja de Datos como Observador 1. 16. Repetir los pasos 3 al 14 usando una nueva muestra de agua. No es necesario calibrar el pH metro otra vez. Anotar los valores de conductividad y pH en la Hoja de Datos como Observador 2 y Observador 3. 17. Comprobar que cada una de las tres observaciones no se diferencia en más de 0,2 de la media. Si las tres están dentro del rango, anotar la media en la hoja de datos. Si las tres observaciones no están en el rango indicado repetir las mediciones. 18. Calcular la media de las tres observaciones y anotarlo en la hoja de datos. 19. Enjuagar el electrodo con agua destilada y secarlo con una toallita de papel. Apagar el pH metro. Ponerle la tapa para proteger el electrodo. 20. Si no se obtienen las tres medidas con una diferencia menor a 0,2 entre ellas, preguntar al profesor sobre el posible error.

46

ANEXO 2 HOJAS DE TOMA DE DATOS DE HIDRLOGÍA

47

INVESTEGACIÓN DE HIDROLOGÍA HOJA DE DATOS MODIFICADA PARA ESTE PROYECTO Nombre del escolar:_________________________________________________ Sección:__________________________________ Nombre(s) del estudiante(s) que toma datos:______________________________

centro

los

Medidas del tiempo: Año:_____ Mes:_____ Día:___ Hora:______ (Tiempo universal =UT) Hora (Local)______ Estado del agua: (marcar uno) Normal Inundado Seco Helado Fuera de alcance Transparencia Cobertura de nubes (marca uno): Sin nubes Despejado (90%) Ocultado Tubo de Transparencia Nota: Si la imagen es todavía visible cuando el tubo está lleno, poner la longitud del tubo y marca “mayor que la longitud del tubo de transparencia”. Medida 1 (cm):_______¿Mayor que la longitud del tubo de transparencia? Medida 2 (cm):_______¿Mayor que la longitud del tubo de transparencia? Medida 3 (cm):______ ¿Mayor que la longitud del tubo de transparencia? Temperatura del agua Media ___________°C

Nombre del observador 1. 2. 3.

48

Temperatura °C

Oxígeno Disuelto Media

Nombre del observador

Oxígeno Disuelto (mg/l)

___________ (mg/l)

Conductividad Temperatura de la muestra de agua que está siendo analizada:____ °C Media ___________(μS/cm)

pH del agua Medida con: (marcar una) Media

Conductividad (μS/cm)

Nombre del observador 1. 2. 3.

papel

pH metro

Nombre del observador

pH

________ Valor de las disoluciones tampón usadas: las que haya usado)

49

pH 4

pH 7

pH 10 (marcar todas

ANEXO 3

( tomado de guía globe 2013)

Seleccionando Hojas para el Uso de su Paquetes de Hojas Tropicales Seleccionando la hoja correcta: - Escoja hojas del tamaño de su mano o más pequeñas. - Escoja una hoja que mantenga la integridad de su forma aun cuando este mojada.

Formas de selecionar una hoja que no se rompe rapidamente en el rio:

Notas:  Es mejor colocar muchas hojas pequeñas en sus paquetes que pocas hojas grandes en ellos. Las densidades de macroinvertebrados son bajas en los ríos tropicales. Colocando muchas hojas en vez de pocas hojas es lo mas recomendado en los trópicos. Temporadas  El mantener los paquetes de hojas en su lugar en las temporadas de lluvias será difícil en especial durante inundaciones. Considere enfocar su experimento de paquete de hojas en la temporada seca. Tipo de Hoja  El protocolo de Paquete de Hojas pide utilice las 3 especies dominantes de tipos de hoja en su ubicación. Procure utilizar hojas que provienen de arboles con gran follaje (de ser posible).

PARA COMENZAR 1. Hable a sus estudiantes sobre la red LPN. 2. Defina con ellos el objetivo del experimento. a. Involucre a sus estudiantes en la decisión de lo que van a estudiar. Como participantes de la red Leaf Pack Network®, todos los grupos deberán llevar a cabo experimentos con paquetes de hojas de control. Los paquetes de control contienen hojas de los tres tipos de árboles más comunes encontrados a lo largo del río y se colocan en un rápido. Nota: Se recomienda utilizar los paquetes de hojas de control, que constituyen la participación mínima en la red Leaf Pack Network®. b. El paso siguiente consiste en crear un paquete experimental de hojas. Los paquetes experimentales permiten desarrollar la creatividad de los grupos y mejoran su proyecto al permitirles comparar el paquete de control con una variable experimental. Las variables a elegir pueden ser: - Diferentes tipos de hojas en el paquete (p.ej. especies diferentes, hojas frescas, especies exóticas)

O - Localización del arroyo de pradera)

paquete de hojas (p.ej. una poza vs. un rápido, un arroyo de bosque vs. un

c. Pida a los estudiantes desarrollar una hipótesis sobre cada tipo de paquete de hojas. 3. Decida dónde colocar el Paquete Experimental y complete el Formulario del Sitio. Para determinar la latitud y longitud de su proyecto, utilice un GPS. 4. Los usuarios que participan por primera vez en la red Leaf Pack Network® deberán completar el Formulario de Solicitud de Ingreso en línea en www.stroudcenter.org/lpn/getinvolved.htm. Una vez que su solicitud haya sido aprobada pueden iniciar un proyecto nuevo. Recuerde iniciar un proyecto nuevo para cada grupo de paquetes de hojas (p.ej. paquete experimental vs. paquete de control) Consejos generales: Formulario de hábitat: Si los estudiantes no pueden ir hasta el curso de agua para rellenar las hojas de trabajo, tome fotografías digitales o filme un video del sitio y del curso de agua donde se colocará el paquete de hojas y muéstrelo en clase. Asegúrese de anotar sobre las fotos “aguas arriba”, ribera izquierda o derecha y el sitio del paquete de hojas. Utilice un mapa topográfico del sitio del paquete para mejorar la capacidad de los estudiantes de completar el formulario de hábitat y determinar el tipo de uso de la tierra. Procedimientos de Laboratorio: En lugar de transportar el agua del río hasta la clase, deje tres baldes de agua del tubo en un sitio fresco (pero no helado) durante 3 días antes de recoger los paquetes de hojas. De esta forma el cloro se evapora y una vez terminado el experimento, se puede regresar los macro-invertebrados al río con un poco de agua.

PREPARACIÓN DE PAQUETES DE HOJAS PARA EL RÍO Materiales: Sacos o bolsas de malla* marcadores a prueba de agua* cuerda/hilo de nylon* balanza* tijeras bolsas de papel guía de identificación de árboles* etiquetas impermeables* Procedimientos para los paquetes de control: 1. Identifique los tres tipos de árboles y arbustos más comunes cerca de su curso de agua. 2. Recolecte y separe las hojas. Consejos: • Antes de recolectar las hojas, pese 30 gramos de hojas para dar a los estudiantes una idea práctica de cuántas hojas van a necesitar. • Puede recortar las hojas directamente de la planta o recoger hojas caídas del suelo. Póngalas a secar si es que no están secas y guarde las hojas temporalmente en una bolsa de papel abierta de ser necesario. 3. Prepare tres bolsas de malla para los paquetes de control. Utilice la balanza para pesar 30 gramos de hojas secas (aproximadamente 10 gramos de cada tipo de hoja) para cada paquete de hojas. Opcional: Prepare tres bolsas de malla para los paquetes experimentales. 4. Rellene la etiqueta de cada bolsa de malla utilizando un marcador impermeable. Coloque la etiqueta impermeable en la bolsa de malla. Incluya la siguiente información:

• fecha • sitio • número de bolsa • nombre de escuela/grupo • identificar si se trata de un paquete de control o experimental 5. Amarre y cierre cada bolsa. 6. Haga un lazo con una tira larga de hilo de nylon o un cordel a través de las mallas de cada una de las bolsas, para que el paquete de hojas pueda quedar amarrado a una piedra grande del río o del arroyo.

COLOCACIÓN DE PAQUETES DE HOJAS EN EL RÍO Materiales: termómetros* cordel/hilo de nylon* lápiz paquetes de hojas listos Formulario datos de campo Formulario datos de hábitat (o bien hoja de papel en blanco) Procedimentos: Nota: Si van a determinar la descarga del río, hacerlo antes de colocar los paquetes de hojas. Siga las instrucciones que se encuentran en la sección de Actividades de Aprendizaje. 1. Amarre los paquetes de hojas directamente a rocas presentes en el curso de agua (de ser posible en un hábitat de rápidos). Si no hay rocas, utilice raíces colgantes o bloques de cemento reforzados con varilla. Utilice un martillo pesado para enterrar una pieza de varilla a través de la parte hueca de cada bloque de cemento para fijarlo al cauce del río. Nota: Por favor recuerde sacar los bloques y varillas después de completar el experimento. 2. Coloque los paquetes de hojas (mirando aguas arriba) de modo que quede expuesta a la corriente la mayor superficie de la bolsa posible. Asegúrese que los paquetes de hojas estén sumergidos y firmemente amarrados. Nota: Si los paquetes de hojas ondulan o flotan con la corriente es que no están bien colocados. 3. Anote la información apropiada en el Formulario de Datos de Campo. 4. Dibuje en la parte de atrás del Formulario de Datos de Campo un mapa que muestre la posición de cada paquete de hojas en el río. Los paquetes pueden ser cubiertos por sedimentos y algas, lo que los hará difíciles de localizar semanas más tarde. Nota: Puede ser útil colocar marcas a la orilla del río. Sin embargo, estas señales podrían llamar la atención y se corre el riesgo de que alguien pueda saquear o destrozar sus paquetes de hojas. 5. Rellene el Formulario de Datos de Hábitat. Para las definiciones, use como referencia el glosario. 6. Deje los paquetes de hojas en el río por 3-4 semanas. De ser posible, revise periódicamente los paquetes para asegurarse que se mantienen sumergidos.

RECOLECCIÓN DE LOS PAQUETES DE HOJAS DEL RÍO Materiales: Mapa del sitio Formulario de datos de campo bolsas con cremallera* termómetro* hielera con hielo tijeras balde

Procedimientos: 1. Rellene la información que falte en el Formulario de datos de campo. (por ejemplo: hora, temperatura del aire y del agua, número de paquetes y fecha en que fueron retirados, información sobre precipitaciones/tormentas). Nota: Puede usar el Mapa del Sitio como referencia para identificar el sitio donde se encuentra cada paquete de hojas. Asegúrese de recoger los paquetes empezando por el que se encuentra más lejos río abajo y continúe la colecta aguas arriba. 2. Recoja unas cuantas pulgadas de agua en una bolsa plástica con cremallera (tipo zip-loc). 3. Pida a un estudiante que sostenga suavemente el paquete bajo el agua mientras otro estudiante corta el cordel que mantiene el paquete amarrado a la roca o bloque de cemento. 4. Saque el paquete de hojas del agua rápida y suavemente. Coloque en la bolsa con cremallera y cierre. Algunos de los insectos son muy rápidos y tratarán de escaparse. 5. Recoja un poco más de agua del río en un balde para poder utilizarla durante la clasificación de los macro-invertebrados. Manténgala fresca. También se puede utilizar agua del tubo a la que se le ha dejado evaporar el cloro durante 3 días. 6. Coloque todas las bolsas de cremallera en la hielera y lleve los paquetes de hojas para clasificar bajo techo o clasifíquelos junto al río. La mayoría de los insectos acuáticos se puede refrigerar y mantener en las hieleras de un día para otro. Algunos invertebrados son muy sensibles a los cambios de temperatura. Por lo tanto, trate de mantenerlos a una temperatura fresca y constante. Nota: Algunas sugerencias para mantener a los macro-invertebrados de un día para otro: Coloque en una hielera con agua del río y deje afuera si está fresco (