1. Introduction
El agua es un recurso natural esencial para la vida y el desarrollo económico de las sociedades, ya que actividades como la industria, la agricultura y la ganadería dependen de su disponibilidad y calidad (Molinos y González, 2019), se conoce que aproximadamente el 71% de la superficie terrestre está cubierta por agua, de la cual el 97,5% se encuentra en los océanos (Grueso et al., 2019), sin embargo, su idoneidad para usos humanos y ecosistémicos se ve influenciada por la calidad, misma que está relacionada a los parámetros fisicoquímicos y biológicos que la componen (Brum et al., 2020), estos son factores que permiten evaluar los diferentes aprovechamientos ya sea para el desarrollo humano o para la conservación de los ecosistemas (Chávez y Sánchez, 2022).
Las reservas naturales marinas desarrollan un importante papel en la adaptación a los efectos del cambio climático, debido a que estas son barreras naturales que atenúan dichos efectos, además de brindar refugio para las comunidades costeras (Jodar et al., 2018), también contribuyen a la disminución del proceso de erosión, son depósitos de carbono ya que capturan y almacenan el dióxido de carbono (Palacios et al., 2019), lo que favorece a la regulación del clima, preservación de la biodiversidad, el mantenimiento del equilibrio ecológico y el desarrollo sostenible de comunidades cuyo estilo de vida se basa en los recursos marinos (Paula et al., 2018).
Sin embargo, el desarrollo demográfico descontrolado ocasiona el colapso de estos ecosistemas, debido a problemas como la sobrepesca, el exceso de nutrientes y contaminantes provenientes de la tierra (Santos et al., 2019), la degradación de hábitats y los impactos del cambio climático representan una amenaza para la calidad del agua y la biodiversidad marina incluyendo a especies marinas, entre ellas mamíferos, aves y tortugas (Cutipa et al., 2020).
La gestión de los recursos hídricos marinos es un desafío clave debido a la contaminación proveniente de actividades terrestres, que llegan al mar a través de ríos o deposición atmosférica, lo que altera los ecosistemas marinos y amenaza su integridad, a esto se le suma la creciente demanda de agua dulce en las zonas costeras (Lozeca et al., 2018), la salud ambiental de los océanos está estrechamente vinculada a cómo se gestionan estos recursos, ya que el aumento de residuos en los océanos afecta tanto la calidad del agua como la biodiversidad (Casallas y Gutiérrez, 2019).
El impacto económico y medioambiental generado por la gestión de los recursos hídricos es considerable, lo que convierte este tema en un asunto de gran relevancia sociopolítica a nivel global, para abordar esta problemática (Gárate et al., 2021), es fundamental implementar una gestión integral de los recursos que se base en indicadores de calidad que evalúen tanto parámetros fisicoquímicos como biológicos, estos permiten un monitoreo continuo y eficiente del estado de los ecosistemas, lo que facilita la evaluación de su salud y su capacidad de recuperación, garantizando su sostenibilidad (Mena y Rodríguez, 2019).
El Refugio de Vida Silvestre y Marino Costera Pacoche (RVSMCP) es parte del Patrimonio de Áreas Naturales del Estado Ecuatoriano, en el año 2008 fue incorporado al Sistema Nacional de Áreas Protegidas (SNAP), esta área incluye bosques de garúa y bosques secos deciduos, abarcando cerca de 5045 hectáreas de ecosistemas terrestres y 8500 hectáreas marino-costeros, es así que este estudio se enfoca en evaluar la calidad del agua de mar en el Refugio de Vida Silvestre y Marino Costera Pacoche para la gestión de los recursos hídricos.
2. Materiales y Métodos
Área de estudio
La investigación se desarrolló en el Refugio de Vida Silvestre Marino Costera Pacoche (RVSMCP), la cual es catalogada como un área protegida, se encuentra ubicado en la costa central de Ecuador entre los cantones Manta y Montecristi, con coordenadas 9882132 latitud sur y 511651 de longitud oeste como se observa en la Figura 1.
Figura 1
Ubicación del Refugio de Vida Silvestre y Marino Costera Pacoche.
Fuente: Los autores
La investigación fue de tipo cuantitativa con un enfoque combinado que incluye elementos descriptivos, para caracterizar las propiedades fisicoquímicas y microbiológicas del agua, y analizar las causas y efectos de los cambios en la calidad del agua en relación con actividades humanas, factores climáticos o biodiversidad, de carácter exploratorio considerando la posible escasez de estudios previos en la zona; ya que se pretende evaluar las variaciones en la calidad del agua.
Diagnóstico del estado actual de la gestión de los recursos hídricos en RVSMCP
Se aplicó una entrevista utilizando un cuestionario de Google previamente diseñado que incluía 12 preguntas abiertas y cerradas, con el objetivo de recopilar información específica, para facilitar el proceso, se emplearon una grabadora de audio (previo consentimiento del entrevistado) y una libreta para tomar notas clave durante la interacción (Feria et al., 2020). La muestra correspondió al 100% del personal asignado al área protegida: un analista de proyectos, ocho guardaparques y una administradora de área.
Puntos y frecuencia de monitoreo
Considerando la evaluación de las características fisicoquímicas y microbiológicas del agua, se tomaron en cuenta los puntos de muestreo con base en el conocimiento de las áreas de playas donde se realizaban actividades recreativas con contacto primario y que contaban con gran afluencia de bañistas. Se estipuló que, en playas con extensiones mayores a 500 m, se debía definir al menos un punto de muestreo por cada 200 m (Patiño et al., 2024), abarcando toda el área de bañistas. El muestreo se realizó de manera mensual y se estableció que, para agua de mar con uso recreativo con contacto primario, se definieron dos frecuencias de muestreo mensual durante tres meses, lo cual consistía en tomar una muestra de agua de mar por duplicado durante los primeros días de cada mes (Secretaría de Salud de México, 2019).
Toma de la muestra de agua de mar
En zonas de oleaje tranquilo, se tomaron las muestras en áreas donde la profundidad del agua alcanzaba un metro; la muestra se tomó a contracorriente del flujo entrante y a aproximadamente 30 centímetros bajo la superficie del agua. Las muestras de agua de mar fueron recolectadas siguiendo la metodología descrita en la edición 23 del Standard Methods. Posteriormente, se colocaron en hielo y se trasladaron al laboratorio en condiciones de oscuridad, a una temperatura entre 1 y 4 °C, para su posterior análisis. Las muestras fueron procesadas en un tiempo menor a 8 horas (APHA-AWWA-WEF, 2017).
Parámetros evaluados
Los análisis fisicoquímicos y microbiológicos se realizaron en el Laboratorio de Química Ambiental y Suelos de la ESPAM MFL y en el Centro de Servicios para el Control de Calidad (Cesecca) de la ULEAM, respectivamente, en función del Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (American Public Health Association, 2020). Los resultados se visualizaron en la Tabla 1.
Tabla 1
Variables del ICAM, unidad de medida, métodos y factores de ponderación.
|
Parámetros |
Unidad |
Método |
|
pH |
- |
Potenciómetro |
|
Oxígeno disuelto |
mg/L |
Medidor de oxigeno |
|
Temperatura |
ºC |
Termómetros |
|
Conductividad Eléctrica |
mS/cm |
Conductímetro |
|
Sólidos suspendidos totales |
mg/L |
Gravimetría |
|
Nitratos |
µg/L |
Espectrofotómetro |
|
Fosfatos |
µg/L |
Espectrofotómetro |
|
DBO5 |
mg/L |
Incubación |
|
Plomo |
µg/L |
Espectrofotómetro |
|
Coliformes Totales |
NMP/100 mL |
Incubación por tubos |
Fuente: Los autores.
Determinación del índice de calidad del agua de mar
Para la evaluación del índice de calidad del agua de mar en la Reserva, se empleó el Índice de Calidad de Aguas Marinas y Costeras – ICAMPFF (INVEMAR, 2023) (Ecuación 1), el cual establecía un marco de 8 indicadores con su respectivo factor de ponderación (Tabla 2). Este índice arrojó un dato numérico que permitió asignar valores específicos a diferentes categorías de calidad del agua de manera cualitativa, facilitando una interpretación clara y comparativa de los resultados obtenidos (Garcés et al., 2021).
Tabla 2
Variables del ICAM, unidad de medida, métodos y factores de ponderación.
|
Parámetros |
Unidad |
Factor de ponderación |
|
pH |
- |
0,12 |
|
Oxígeno disuelto |
mg/L |
0,16 |
|
Sólidos suspendidos totales |
mg/L |
0,13 |
|
Nitratos |
µg/L |
0,09 |
|
Fosfatos |
µg/L |
0,13 |
|
DBO5 |
mg/L |
0,13 |
|
Plomo |
µg/L |
0,12 |
|
Coliformes totales |
NMP/100 mL |
0,14 |
Fuente: Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras “José Benito Vives de Andréis.
Para la clasificación del ICAM se utilizó la siguiente escala de valoración con rangos, color y descripción de uso (Tabla 3) (Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras “José Benito Vives de Andréis”, 2023).
Tabla 3
Escala de valoración de la calidad del agua de mar.
|
Escala de calidad |
Color |
Rango |
Descripción |
|
|
Óptimo |
Azul |
100-90 |
Calidad excelente del agua. |
|
|
Adecuada |
Verde |
90-70 |
Agua con buenas condiciones para la vida acuática. |
|
|
Aceptable |
Amarillo |
70-50 |
Agua que conserva buenas condiciones y pocas restricciones de uso. |
|
|
Inadecuada |
Naranja |
50-25 |
Agua que presenta muchas restricciones de uso. |
|
|
Pésima |
Rojo |
25-0 |
Agua con muchas restricciones que no permiten un uso adecuado. |
|
Fuente: Los autores
3. Resultados y Discusión
Diagnóstico del estado actual de la gestión de los recursos hídricos en RVSMCP
Respecto a la gestión de recursos hídricos en la RVSMCP, el personal administrativo y los trabajadores (10 personas en total) mencionaron que, en el área protegida, la comunidad tenía permitido utilizar los recursos disponibles, con un 100 % de respuestas afirmativas. Además, se aplicaban medidas para la gestión y conservación de los recursos hídricos dentro del área, lo cual fue respaldado también por un 100 % de respuestas afirmativas, como se muestra en la Figura 2.
Figura 2
Uso, gestión y conservación de los recursos hídricos.
Fuente: Los autores
La gestión de los recursos hídricos permite garantizar la sostenibilidad de los ecosistemas y las comunidades locales, resalta el rol de la comunidad en la gestión del agua, puesto que favorece la conservación y el uso sostenible de los recursos naturales (Rojas y Restrepo, 2024), donde las acciones de conservación y regulación de los recursos, como el monitoreo de su calidad, permiten mantener un equilibrio ecológico y fomentar la resiliencia de los ecosistemas, un cumplimiento total de estas medidas de conservación hídrica, demuestra un manejo eficiente y comprometido con la sostenibilidad (Martín y Montico, 2023, Gaspar, 2024).
Paralelamente, se observa un fuerte enfoque en la educación ambiental, donde la totalidad de la comunidad recibe formación en temas ambientales, y por último mencionan que el turismo resulta rentable para la zona y las comunidades vecinas (Figura 3), lo que sugiere un manejo integral y responsable de los recursos naturales, donde las estrategias de conservación, uso sostenible y educación ambiental trabajan de manera articulada para garantizar la preservación de los ecosistemas hídricos y el bienestar comunitario.
Figura 3
Educación e impacto turístico en el área protegida.
Fuente: Los autores
La gestión integral de los recursos, que incluye educación ambiental y turismo sostenible, es clave para la conservación de los ecosistemas y el bienestar de las comunidades, la importancia de la educación ambiental para promover la participación comunitaria en la gestión de los recursos naturales (Lapuerta, 2022), el turismo ecológico bien gestionado puede generar ingresos y ser una herramienta de conservación, la combinación de estrategias de conservación y educación ambiental favorece tanto la preservación de los ecosistemas como el bienestar social y económico de las comunidades (Ramos y Morales, 2022).
Selección de los puntos de monitoreo
Se seleccionaron seis puntos de monitoreo distribuidos a lo largo de la zona costera de manera estratégica considerando afluencias turísticas, accesibilidad, concentración demográfica entre otros, tal como se evidencia en la Figura 4.
Figura 4
Selección de los puntos de monitoreo.
Fuente: Los autores
La selección de puntos de monitoreo en zonas con alta presión humana es clave para evaluar con precisión los efectos del turismo en el ecosistema, ya que la concentración de visitantes puede generar impactos como la degradación del suelo, alteraciones en la biodiversidad y cambios en la calidad del agua y el aire (Pesantez y Teran, 2023).
Al focalizar los estudios en estas áreas críticas, se facilita la recopilación de datos relevantes para comprender la magnitud del impacto humano y detectar problemas ambientales de manera temprana, esto permite desarrollar estrategias de manejo sostenible, como la regulación del flujo de turistas, la implementación de infraestructuras ecológicas y la educación ambiental, minimizando los daños y asegurando la conservación a largo plazo de los recursos naturales (Hernández y Mercado, 2021).
Cálculo del índice de calidad del agua
Los resultados de calidad del agua en RVSMCP reflejan condiciones favorables en todos los parámetros evaluados (Tabla 4), los niveles de oxígeno disuelto son adecuados para la vida acuática, cumpliendo con los estándares de calidad, el pH se mantiene estable y dentro del rango óptimo (7-9) según la normativa ecuatoriana e internacional, la conductividad eléctrica y la temperatura presentan valores típicos de ecosistemas marino-costeros tropicales, asimismo, las concentraciones de sólidos suspendidos totales y la demanda bioquímica de oxígeno muestran bajos niveles de materia orgánica, lo que sugiere una mínima contaminación.
Los nutrientes se encuentran en concentraciones controladas, descartando riesgos de eutrofización, y los niveles de plomo están por debajo de los límites permisibles, asegurando la ausencia de metales pesados significativos, finalmente, los valores de coliformes son muy bajos, lo cual garantiza la excelente calidad microbiológica del agua, en general, los parámetros analizados cumplen con la normativa legal ecuatoriana (TULSMA) e internacional (OMS y EPA), evidenciando un adecuado estado de conservación del recurso hídrico en la reserva.
Tabla 4
Datos de los parámetros fisicoquímicos y biológicos monitoreados.
|
Parámetros |
Punto 1 |
Punto 2 |
Punto 3 |
Punto 4 |
Punto 5 |
Punto 6 |
|
OD (mg/L) |
6,5 |
6,75 |
6,65 |
6,35 |
6,5 |
6,55 |
|
pH |
8,165 |
8,185 |
8,185 |
8,23 |
8,27 |
8,265 |
|
CE (mS/cm) |
55,1 |
55,85 |
54,95 |
59,3 |
54,9 |
55,4 |
|
T (ºC) |
25,25 |
25,1 |
25,15 |
25,1 |
24,95 |
25,05 |
|
SST (mg/L) |
25,5 |
27,5 |
26,5 |
26,5 |
27,5 |
28,5 |
|
DBO (mg/L) |
1,55 |
2,05 |
1,3 |
1,65 |
1,85 |
1,55 |
|
N-NO3- (µg/L) |
13,6 |
13,9 |
12,2 |
15,6 |
15,55 |
16,5 |
|
P-PO4-3 (µg/L) |
20 |
22 |
25 |
21,5 |
25,5 |
24 |
|
Pb (µg/L) |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
|
CTE (NMP/100ml) |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
Fuente: Los autores
Los resultados del estudio ambiental indican una rehabilitación progresiva de los indicadores, lo cual concuerda con Hernández et al. (2021). Sin embargo, estudios recientes destacan la importancia de monitorear estos cambios, especialmente en la salinidad, la cual puede fluctuar debido a factores climáticos y dinámicas hídricas (United Nations UN Water, 2021). De manera similar, el aumento de la temperatura del agua, relacionado con el cambio climático, podría afectar la oxigenación de los ecosistemas marinos, como lo indica un informe del INVEMAR (ICAM - INVEMAR). A pesar de esto, se ha observado estabilidad en los niveles de oxígeno disuelto (OD), superando los 5 mg/L en la mayoría de las mediciones, lo que es crucial para la supervivencia de la fauna marina (SIAM - INVEMAR).
La variación en las concentraciones de los parámetros fisicoquímicos durante épocas está influenciada principalmente por el aumento de la población, tanto flotante como no flotante, y la variabilidad climática (Betancourt et al., 2019), la calidad del agua varía según el crecimiento de la población y factores climáticos e hidrodinámicos, que afectan el atractivo turístico, en algunas temporadas, la calidad mejora debido a la dispersión de contaminantes por cambios en las corrientes marítimas y vientos alisios, así como a una disminución del turismo, lo que reduce los vertimientos al océano (Gálvez y Mendoza, 2020).
Los resultados del ICAM para los seis puntos durante los tres meses de monitoreo en la reserva indican que todos los puntos evaluados presentan una clasificación “Adecuada” (Tabla 5), lo que sugiere que las aguas en estas áreas se encuentran en buenas condiciones para la vida acuática, los valores van desde 86,51 hasta 82,32, lo que refleja una calidad del agua consistente y favorable para la conservación de los organismos marinos en la zona de estudio.
Tabla 5
Aplicación del índice de Calidad del Agua Marino-Costera.
|
Puntos |
ICAM |
Escala |
Clasificación |
|
|
Punto 1 |
86,51 |
Adecuada |
|
Agua con buenas condiciones para la vida acuática |
|
Punto 2 |
83,14 |
Adecuada |
|
Agua con buenas condiciones para la vida acuática |
|
Punto 3 |
86,39 |
Adecuada |
|
Agua con buenas condiciones para la vida acuática |
|
Punto 4 |
84,75 |
Adecuada |
|
Agua con buenas condiciones para la vida acuática |
|
Punto 5 |
82,32 |
Adecuada |
|
Agua con buenas condiciones para la vida acuática |
|
Punto 6 |
84,49 |
Adecuada |
|
Agua con buenas condiciones para la vida acuática |
|
Promedio |
84.60 |
Adecuada |
|
Agua con buenas condiciones para la vida acuática |
Fuente: Los autores
En el análisis de la calidad del agua de la Bahía El Ostional realizado por Hurtado y Barberena (2023) en la que se aplicó el índice de calidad utilizado en este estudio, se obtuvo que las aguas marinas presentan una calidad adecuada y óptima, las cuales oscilan entre una calidad deseada y favorable, por otro lado, la Bahía La Flor mantiene aguas óptimas durante todo el año, lo que garantiza una calidad constante, en la Bahía de Escameca, las aguas son adecuadas en la temporada, y las aguas de la Bahía de San Juan del Sur son adecuadas, con pocas limitaciones, lo esto se debe al efecto de dilución generado por la dinámica de las corrientes oceánicas (Lizano, 2016).
La aplicación del ICAM en este estudio determinó que la mayoría de las estaciones monitoreadas registraron una calidad del agua que varió de aceptable a óptima (Almarales y Guardo, 2020), lo que significa que no es necesario imponer restricciones de uso, ya que las condiciones son adecuadas para la preservación de la flora y fauna, así como para el uso recreativo (Choque, 2021), donde la mayoría de las playas y los parámetros específicos se encuentran en un estado óptimo o dentro de los rangos normales, con un porcentaje que oscila entre el 70% y el 100%, según la escala de calidad del ICAM (Primera y Ardila, 2021).
El parámetro más afectado en una playa con fluencia de bañistas es el oxígeno disuelto, ya que este se ve influenciado por factores como la turbidez y las actividades turísticas, lo que reduce notablemente su valor en el ICAM (Martínez y Carrillo, 2021), además se determinó que ningún parámetro afecta de manera negativa las playas, y que las variaciones observadas en los puntos de muestreo responden a situaciones puntuales, como el brote de algas que impacta directamente los niveles de dióxido de carbono y oxígeno disuelto, y el aumento de turistas, que incide en los niveles de turbidez, de igual manera se identificó que factores como el manejo de residuos afectan las concentraciones de nutrientes (Jiménez y Paredes, 2021), aunque existen otros factores asociados a la presencia de parámetros como las grasas y aceites, dichos contaminantes no se evaluaron en esta investigación.
En una comparación general de los datos globales obtenidos para el ICAM, se observa que, para las playas de Castillo Grande, Cartagena entre los meses de agosto y noviembre de 2019, la mayoría de las playas se encuentran en estado óptimo o adecuado, con la excepción de octubre, cuando tres de las cuatro playas presentaron indicadores de calidad aceptables o inadecuados, por otro lado, en el mismo período, las playas de Huanchaco, la Libertad-Perú muestran indicadores adecuados y óptimos, se observa el valor inadecuado para el oxígeno disuelto, que se presenta específicamente en el mes de septiembre en las playas de El Cabrero (Trujillo y Guerrero, 2015; Jaramillo et al, 2021).
4. Conclusiones
La investigación reveló que la administración de los recursos hídricos en RVSMCP se realiza de forma eficiente, con un enfoque claro en la sostenibilidad y con la activa participación de la comunidad local.
Los resultados obtenidos en los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, tales como el oxígeno disuelto, el pH, los niveles de sólidos suspendidos y la ausencia de metales pesados, demuestran que la calidad del agua en el RVSMCP se mantiene dentro de los rangos óptimos para el desarrollo de la vida acuática.
El uso del ICAM reveló que todos los puntos evaluados obtuvieron una clasificación “Adecuada”, este índice subraya que la calidad del agua es favorable para la vida acuática y la conservación de los ecosistemas marinos.
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