Indicadores e índices

Indicadores de presión, estado y respuesta

• Qué es un indicador ambiental de “presión”?

Un indicador ambiental de presión es aquel que permite cuantificar la intensidad de la intervención humana ó natural sobre los ecosistemas existentes en un territorio, reflejada en grados de afectación ambiental. Este indicador puede asociarse con las causas generadoras de Impactos Ambientales.

• Qué es un indicador ambiental de “estado”?

Un indicador de estado mide la calidad ambiental en un momento de tiempo definido, de una situación o problema especifico asociado con cada uno de los componentes ambientales: agua, aire, suelo ó biodiversidad.

• Qué es un indicador ambiental de “respuesta”?

Un indicador ambiental de respuesta, es aquel que permite cuantificar los efectos directos sobre la calidad ambiental, asociados con acciones directas de control o mitigación de los impactos ambientales.

Indicadores climáticos

• Índice de aridez de Lang:P Precipitación media anual en mm tm Temperatura media anual en ºC

• Índice de aridez de De Martonne:P Precipitación media anual en mm tm Temperatura media anual en ºC

• Índice de termicidad de S. Rivas Martínez:

It = 10(T + m + M)

Donde:

M: temperatura media de las máximas del més más fríom: temperatura media de las mínimas del mes más fríoT: temperatura media anual

• Climodiagrama de Walter y Gaussen (diagrama ombrotérmico):

La escala de precipitación debe ser el doble que la de temperatura.

Cuando la precipitación es inferior a 2 veces la temperatura media en ºC (zona amarilla) el mes se considera árido, si la precipitación es superior a este valor, es mes se considera semihúmedo y húmedo si la precipitación supera en tres veces a la temperatura media mensual.

ÍNDICES DE ESTIMACIÓN DE RUIDO• Nivel sonoro continuo equivalente: es el nivel de ruido supuesto constante y continuo a lo largo de un

periodo de tiempo que se corresponde con la misma cantidad de energía que aquel nivel real variable medido en el mismo periodo:

Leq = 10 · log [1/T · (Σ Ti · 10Li/10)] (dBA)

T: periodo de tiempo total

Ti: duración del periodo "i“

Li: nivel de presión sonora en el periodo "i" (dBA)

• Nivel día-tarde-noche: nivel sonoro continuo equivalente para un periodo de 1 día al que se le suman 5 dBA al nivel medido por la tarde y 10 dBA al nivel medido por la noche porque en estos tramos del día el ruido molesta más:

Lden = 10 · log [1/24 · (12 · 10Ld/10 + 4 · 10(Le + 5)/10 + 8 · 10Ln + 10)] (dBA)

Ld: nivel de intensidad sonora medido por la mañana (7:00 a 19:00) (dBA)

Le: nivel de intensidad sonora medido por la tarde (19:00 a 23:00) (dBA)

Ln: nivel de intensidad sonora medido por la noche (23:00 a 7:00) (dBA)

• Nivel de presión acústica promedio – Ruido ambiental (ver el práctico)

• Niveles estadísticos: se expresan mediante la forma Li e indican que el nivel de ruido "L" ha sido sobrepasado en un porcentaje "i" del tiempo o periodo de medición. Dentro de los descriptores estadísticos, el análisis acumulativo es el más utilizado, y en base al mismo se definen los descriptores estadísticos de ruido conocidos como percentiles L90 y L10, los cuales sirven para dar información acerca de como varía o fluctúa el nivel sonoro durante el periodo de medición (Viro et al, 2002). El L90 nos muestra que nivel de ruido fue superado el 90% del tiempo, este percentil es uno de los utilizados para indicar lo que se conoce como “ruido de fondo”. Mientras el L10 indica que nivel de ruido ha sido superado durante el 10% del tiempo de medición, es uno de los percentiles que se conoce como “picos de ruido”, sin hacer referencia al valor máximo obtenido durante ese período, por lo que posibles picos esporádicos de niveles de sonoridad excepcionalmente elevados quedan encubiertos no siendo reflejados en este descriptor.

• Índice Clima de ruidoL10 - L90: clima de ruido o ambiente de ruido (dBA)

• Índice de ruido de tráfico: se utiliza para estimar la molestia del ruido del tráfico y viene definido por la expresión: Ltn = 4 · (L10 - L90) + L90 - 30 (dBA)

con L10 - L90: clima de ruido o ambiente de ruido (dBA)

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§̈¦34

Ca.-9

Ca.-7

Ca.-6

Ca.-8

Ca.-4

Ca.-29

Ca.-34Ca.-26

Ca.x-1

Ca.-41Ca.-30

Ca.-13

Ca.-40 Ca.-25

Ca.-39

Ca.-38

Ca.-23

Ca.-24Ca.-12

Ca.-37

Ca.-32

Ca.-10

Ca.-36 Ca.-15Ca.-14

Ca.-20

Ca.-18

Ca.-35

Ca.-19

Ca.-17

Ca.-22

Ca.xp-2

3640000

3640000

3641000

3641000

3642000

3642000

3643000

3643000

3644000

3644000

3645000

3645000

3646000

3646000

738

100

0

738

100

0

738

200

0

738

200

0

738

300

0

738

300

0

738

400

0

738

400

0

738

500

0

738

500

0

738

600

0

738

600

0

738

700

0

738

700

0

738

800

0

738

800

0

738

900

0

738

900

0

739

000

0

739

000

0

739

100

0

739

100

0

LEYENDA

Ruido (dB)

33 - 35

36 - 42

43 - 48

49 - 56

57 - 65

66 - 70

Proyección Conforme de Gauss Krüger

Faja 3 - Unidades en metrosSistema de Referencia Campo Inchauspe Mapa de Ruido

AREA CAIMANCITO

1 0 1 20.5 Km

Realización: Virgilio NúñezSalta, Agosto de 2013

Referencias

# Pozo

Área Caimancito

Ruta Nacional

Ruta Provincial

Camino de tierra

LEDESMA

Jujuy

REPÚBLICA

ARGENTINA

PROVINCIA

DE JUJUY

A. d

e Y

uto

A. S

auzalito

Amortiguaciòn del ruido basal al oeste

y = 101,28e-0,0046x

R2 = 0,8417

0102030405060708090

100110

0 50 100 150 200 250 300 350

distancia a boca de pozo (m)

Ruid

o p

rom

edio

8dB

)

Amortiguación del ruido hacia sectores con selva montana en tareas de perforación

Índices de calidad de aguaÍndices fisicoquímicos de calidad de las aguas

Mediante estos índices se va a obtener un valor numérico adimensional queengloba las magnitudes de ciertos parámetros individuales, cuyo número ytipo varía según el índice. Se usan para evaluar la calidad de un agua y suevolución con el tiempo y tienen como inconveniente su poca robustezdebido a que simplifican mucho la calidad al definirla mediante un único valornumérico. Los parámetros más comúnmente utilizados en los índices seexponen en la siguiente tabla:

PARÁMETROS UTILIZADOS EN LOS ÍNDICES FISICOQUÍMICOS DE CALIDAD DE

AGUAS

Parámetros

organolépticos

Color

Turbidez

Olor

Sabor

Parámetros

físicos

Sólidos totales

(residuo seco)

Sólidos suspendidos (sedimentables y no

sedimentables)

Sólidos filtrables (coloidales y disueltos)

Temperatura

Conductividad

Radiactividad

Parámetros

químicos

Salinidad

Dureza

pH

Alcalinidad

Acidez

Oxígeno disuelto

Materia orgánica

DBO (demanda biológica de oxígeno)

DQO (demanda química de oxígeno)

COT (carbono orgánico total)

Bionutrientes (N,P)

Otros compuestos

Metales pesados

Aniones y cationes

Sustancias indeseables

Sustancias tóxicas

Parámetros

microbiológicos

Indicadores

Coliformes (totales y fecales)

Estreptococos fecales

Enterococos fecales

Ensayos específicos (salmonela, legionela...)

ANÁLISIS TÍPICO DE CALIDAD DE AGUA BRUTA DULCE

Parámetro Río (curso

alto)

Río (curso

bajo)

Acuífero

calizo

Acuífero de arena

o arcilla

pH 6 7,5 7,2 7,8

Sólidos totales (mg/l) 50 400 300 525

Alcalinidad (mg/l) 20 175 110 -

Dureza (mg/l) 10 200 200 350

Color (UC) 70 40 < 5 < 3

Turbidez (NTU) 5 50 < 5 0,1

Coliformes totales

(en 100 ml) 20 2000 5 detectable

COMPARACIÓN DE CALIDAD DE AGUA SUPERFICIAL Y SUBTERRÁNEA

Parámetro Agua superficial Agua subterránea

Temperatura Varía con estación Constante

Turbidez y sólidos

suspendidos Varía y suele ser alta Baja o nula

Contenido mineral Varía (suelo, lluvia...) Constante y niveles

altos

Fe, Mn y divalentes Algo Siempre alto

Dióxido de carbono Poco Siempre algo

Oxígeno disuelto Saturación (sin

contaminación) Bajo, requiere aireación

Amonio Sólo en agua contaminada En aumento

Sulfuro de hidrógeno Nada Normalmente algo

Sílice Niveles moderados Ausente

Nitrato Ausente En aumento

Organismos vivos Puede tener altos niveles Normalmente nada

Índice simplificado de calidad de aguas (ISQA)

Índice muy fácil de utilizar que proporciona una idea rápida e intuitiva de la calidad, pero que precisa ser completado con otros índices para obtener una visión real de la situación. Se obtiene a partir de una sencilla fórmula que combina 5 parámetros fisicoquímicos:

ISQA = E · (A + B + C + D)

En donde:•E: temperatura del agua (T en ºC). Puede tomar valores comprendidos entre 0,8 y 1 según:

E = 1 si T ≤ 20 ºCE = 1 - (T - 20) · 0,0125 si T > 20 ºC

•A: demanda química orgánica según la oxidabilidad al permanganato (DQO-Mn en mg/l). Puede tomar valores comprendidos entre 0 y 30 según:

A = 30 - DQO-Mn si DQO-Mn ≤ 10 mg/l A = 21 - (0,35 · DQO-Mn) si 60 mg/l ≥ DQO-Mn > 10 mg/l A = 0 si DQO-Mn > 60 mg/l

Tradicionalmente ésta ha sido la forma de obtener el parámetro A, pero a partir de 2003 se empezó a calcular mediante el carbono orgánico total (COT en mg/l), que también estima la cantidad de materia orgánica presente en el agua, pero de una manera más reproducible y fiable. En este caso el parámetro A puede tomar valores comprendidos entre 0 y 30 según:

A = 30 - COT si COT ≤ 5 mg/l A = 21 - (0,35 · COT) si 12 mg/l ≥ COT > 5 mg/l A = 0 si COT > 12 mg/l

•B: sólidos en suspensión totales (SST en mg/l). Puede tomar valores comprendidos entre 0 y 25 según: B = 25 - (0,15 · SST) si SST ≤ 100 mg/l B = 17 - (0,07 · SST) si 250 mg/l ≥ SST > 100 mg/l B = 0 si SST > 250 mg/l

•C: oxígeno disuelto (O2 en mg/l). Puede tomar valores comprendidos entre 0 y 25 según: C = 2,5 · O2 si O2 < 10 mg/l C = 25 si O2 ≥ 10 mg/l

•D: conductividad (CE en μS/cm a 18 ºC). Si la conductividad se mide a 25 ºC, para obtener la conversión a 18 ºC se multiplicará por 0,86. Puede tomar valores comprendidos entre 0 y 20 según:

D = (3,6 - log CE) · 15,4 si CE ≤ 4000 μS/cm

D = 0 si CE > 4000 μS/cm

El ISQA va a oscilar entre 0 (calidad mínima) y 100 (calidad máxima)

Índice NSF e ICA

• Existen índices que a pesar de haber sido desarrollados para las condicionespropias de una región o un país son ampliamente utilizados en el mundo y hansido validados en diferentes estudios, como los índices ICA de la Fundación deSanidad Nacional de los Estados Unidos (NSF) (1970) y el ICA de Dinius (1987).

• El índice de calidad del agua se calcula de acuerdo a una función ponderadamultiplicativa que considera 9 parámetros:

Donde:

n = Parámetros

wi = Pesos relativos asignado a cada parámetro

qi = Subíndice del parámetro i

Finalmente el valor obtenido de la función ponderada multiplicativa se interpreta mediante la clasificación del ICA propuesta por Brown

• Índices biológicos de calidad de las aguas

Mediante los índices biológicos se obtiene un valor numérico que expresa el efecto de la contaminaciónsobre una comunidad biológica y se basan en la capacidad de los organismos de reflejar lascaracterísticas o condiciones ambientales del medio en el que se encuentran.

La mayor diferencia con los índices fisicoquímicos es que permiten indicar el estado del agua en unperiodo prolongado de tiempo definido por la duración del ciclo vital de cada individuo, magnitud decolonias, etc., pero, por el contrario, es imposible identificar los agentes contaminantes existentes, porlo que su utilización es complementaria y no sustitutiva a los índices fisicoquímicos.

Los índices biológicos pueden ser de dos tipos:

• Índices bióticos: suelen ser específicos para un tipo de contaminación y/o región geográfica, y sebasan en el concepto de organismo indicador. Permiten la valoración del estado ecológico de unecosistema acuático afectado por un proceso de contaminación. Para ello a los grupos deinvertebrados de una muestra se les asigna un valor numérico en función de su tolerancia a un tipode contaminación, los más tolerantes reciben un valor numérico menor y los más sensibles un valornumérico mayor, la suma de todos estos valores nos indica la calidad de ese ecosistema.

• Índices de diversidad: miden la abundancia y biodiversidad de especies de un sitio, a mayorbiodiversidad mayor puntuación. Reflejan alteraciones del número total de comunidades deorganismos. Como ventajas de estos índices respecto a los bióticos se destaca que no es necesariala identificación de especies o familias, que no se requiere información sobre la tolerancia acontaminación y que sirven para detectar episodios leves de contaminación. Por contra no existe unconsenso claro sobre los valores de los índices.

• ÍNDICES BIÓTICOS

Biological Monitoring Working Party (BMWP)Se asignan a las familias de macroinvertebrados acuáticos valores de tolerancia a lacontaminación comprendidos entre 1 (familias muy tolerantes) y 10 (familias intolerantes). Lasuma de los valores obtenidos para cada familia detectada en un punto nos dará el grado decontaminación del punto estudiado.Se consideran macroinvertebrados bentónicos a aquellos organismos invertebrados quedesarrollan alguna fase de su ciclo vital en el medio acuático, y cuyo tamaño es superior a los 2mm. Abarca insectos, moluscos, crustáceos, turbelarios y anélidos principalmente.

Matcalfe (1989) enumera las principales razones para su uso como indicadores biológicos:

• Sensibilidad y rapidez en la reacción ante distintos contaminantes con una amplia gradaciónen la respuesta frente a un variado espectro de clases y grados de estrés.

• Ubicuidad, abundancia y facilidad de muestreo. Tamaño adecuado para su determinación enlaboratorio.

• Carácter relativamente sedentario, reflejando las condiciones locales de un tramo fluvial.• Fases del ciclo de vida suficientemente largas como para ofrecer un registro de la calidad

medioambiental.• Gran diversidad de grupos faunísticos con numerosas especies, entre las cuales siempre

habrá alguna que reaccione ante un cambio ambiental.

Las puntuaciones asignadas a cada familia de macroinvertebrados según el BMWP' se resumenen la siguiente tabla:

PUNTUACIÓN DE LAS FAMILIAS DE MACROINVERTEBRADOS PARA OBTENER

BMWP'

Familia Puntuación

Siphlonuridae, Heptageniidae, Leptophebiidae Potamanthidae,

Ephemeridae, Taeniopterygidae, Leuctridae, Capniidae, Perlodidae,

Perlidae, Chloroperlidae, Aphelocheiridae, Phryganeidae, Molannidae,

Beraeidae, Odontoceridae, Leptoceridae, Goeridae, Lepidostomatidae,

Brachycentridae, Sericostomatidae, Athericidae, Blephariceridae

10

Astacidae, Lestidae, Calopterygidae, Gomphidae, Cordulegasteridae,

Aeshnidae, Corduliidae, Libellulidae, Psychomyiidae, Philopotamidae,

Glossosomatidae

8

Ephemerellidae, Nemouridae, Rhyacophilidae, Polycentropodidae,

Limnephilidae 7

Neritidae, Viviparidae, Ancylidae, Hydroptilidae, Unionidae, Corophiidae,

Gammaridae, Platycnemididae, Coenagriidae 6

Oligoneuriidae, Dryopidae, Elmidae, Helophoridae, Hydrochidae,

Hydraenidae, Clambidae, Hydropsychidae, Tipulidae, Simuliidae,

Planariidae, Dendrocoelidae, Dugesiidae

5

Baetidae, Caenidae, Haliplidae, Curculionidae, Chrysomelidae, Tabanidae,

Stratiomydae, Empididae, Dolichopodidae, Dixidae, Ceratopogonidae,

Anthomyidae, Limoniidae, Psychodidae, Sialidae, Piscicolidae, Hidracarina

4

Mesoveliidae, Hydrometridae, Gerridae, Nepidae, Naucoridae, Pleidae,

Notonectidae, Corixidae, Helodidae, Hydrophilidae, Hygrobiidae,

Dysticidae, Gyrinidae, Valvatidae,, Hydrobiidae, Lymnaeidae, Physidae,

Planorbidae, Bithyniidae, Sphaeridae, Glossiphoniidae, Hirudidae,

Erpobdellidae, Asellidae, Ostracoda

3

Chironomidae, Culicidae, Muscidae, Thaumaleidae, Ephydridae 2

Oligochaeta (todas las clases), Syrphidae 1

Finalmente, tras la suma de los valores correspondientes a cada una de las familias presentes en la zona de estudio, se obtiene la calidad del agua, que se puede encuadrar en una de las 5 categorías siguientes:

CALIDAD DE LAS AGUAS SEGÚN EL BMWP

Clase Puntuación Calidad del agua

I > 120 Aguas muy limpias

101-120 Aguas limpias

II 61-100 Aguas ligeramente contaminadas

III 36-60 Aguas contaminadas

IV 16-35 Aguas muy contaminadas

V < 16 Aguas fuertemente contaminadas

• ÍNDICES DE DIVERSIDAD

Índice de diversidad de Shannon-Wiener (H)

En un primer momento se usó para medir la diversidad de los peces sometidos ala contaminación del agua durante la década de 1960 (Davis 1995). Este índicerelaciona el número de especies con la proporción de individuos pertenecientes acada especie presente en la muestra. Sin embargo, ha sido criticado debido a queno considera aspectos importantes como la periodicidad y el tipo de muestreo, elnivel de la resolución taxonómica y porque responde de manera irregular a loscambios naturales del medio acuático (Davis 1995, Karr 1998).

Se calcula mediante la siguiente expresión:

H = ∑ (Pi · ln Pi)El valor máximo que adquiere en los ríos para las comunidades deinvertebrados bénticos es de 4,5. Valores inferiores a 2,4 - 2,5 indican que elsistema está sometido a tensión (vertidos, dragados, canalizaciones,regulación por embalses, etc).

Es un índice que disminuye mucho en aguas muy contaminadas. Por tanto,cuanto mayor valor tome el índice de Shannon-Wiener, mayor calidad tendráel agua objeto de estudio.

Organismos Bioindicadores

• Según Allaby (1992) bioindicadores son especies con rangos estrechos de amplitud con respecto a uno o más factores ambientales, y su presencia indica una condición particular o un conjunto de condiciones ambientales.

Taxonomía estable y

bien conocida

Alta riqueza ydiversidad de

especies

Patrones biológicoscorrelacionados con otros taxa

Especializadas en hábitats restringidosFácil manipulación

Corta temporalidad generacional

Alta sensibilidad y Fragilidad ecológica

Aves-Listas de saturación (por tiempo y por especies)

Listas de saturación L15 para avifauna

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Agosto - antes de la

intervención

Septiembre/Octubre -

durante la

intervención

Inmediatamente

despues de la

intervencion

Una semana despues

de la intervencion

Tres semanas

despues

Cuatro semanas

Momento de la medición

Tie

mpo r

equerido

C37

blanco

Abundancias relativas y gremios

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

AB

UN

DA

NC

IA R

EL

AT

IVA

(%)