La calidad ecológica de los ecosistemas está determinada por la interacción de dos ejes principales: la calidad del hábitat, estimada a partir del análisis de los hábitats funcionales y la calidad del agua, estimada a partir del grado de contaminación (características físico-químicas). Esta interacción determina la calidad biótica del sistema, de manera que la estructura y función de los ensambles de macroinvertebrados varían según la intensidad de cada uno de los factores que intervienen. El objetivo general de este trabajo de Tesis ha sido evaluar la importancia de los hábitats funcionales que proporciona el sector costero bonaerense del Río de la Plata para el establecimiento y persistencia de las poblaciones de macroinvertebrados bentónicos. Para este fin se utilizaron descriptores estructurales y funcionales del complejo bentónico, y se consideraron ambientes sometidos a diversos tipos de disturbio antropogénico. Se ha pretendido así, contribuir al estudio de la integridad biótica, para el diagnóstico y monitoreo de la calidad del agua y del hábitat del sector mencionado. Este estudio fue realizado en el sector intermareal de agua dulce del Río de la Plata. Se seleccionaron cuatro sitios de muestreo distribuidos a lo largo de 70 km de costa aproximadamente. Bernal (BE), ubicado en una zona altamente urbanizada, con intensa actividad industrial y descargas de efluentes domiciliarios. Berazategui (BZ) se localiza en una zona suburbana, con actividad industrial moderada, y recibe los desechos de la cloaca máxima de Berazategui que abastece a más de 12 millones de habitantes. Punta Lara (PL) se localiza en una zona predominantemente rural, donde se practican principalmente la ganadería extensiva y actividades recreativas, pero puede verse afectada por agua de “mala calidad” proveniente de zonas aledañas. Balandra (BAL) se ubica en una zona rural, con baja influencia antropogénica y un elevado grado de naturalidad costera. En cada sitio se consideraron dos hábitats funcionales potenciales: “sedimento libre de vegetación” y “sedimento asociado al junco Schoenoplectus californicus”, los cuales fueron visitados en distintas estaciones del año, y en situación de marea baja. En cada fecha de muestreo se extrajeron en ambos hábitats muestras bentónicas destinadas al análisis de los macroinvertebrados (por triplicado). Asimismo, se extrajeron muestras de sedimento para el análisis de la granulometría y de la materia orgánica (MO total, MOPG y MOPF). El sustrato fue clasificado como grava (> 500 μm), arena (62,5-500 μm), limo (3,9-62,5 μm) y arcilla (< 3.9 μm). Se midieron in situ diversos parámetros físico-químicos del agua (pH, conductividad, turbidez, oxígeno disuelto y temperatura), y se tomaron por triplicado muestras de agua destinadas al análisis del contenido de nutrientes (NH4+, NO2-, NO3- y PO4-3) y demandas de oxígeno (DBO5 y DQO). Los invertebrados fueron identificados con el máximo nivel de resolución posible y clasificados según distintos aspectos (sensibilidad/tolerancia, modo de vida), utilizando para ello bibliografía específica. Se calcularon parámetros estructurales de la biota (riqueza de taxa, diversidad de Shannon-Wiener y equitabilidad). Para la asignación de grupos funcionales alimentarios (GFAs), se analizó la primera porción del tubo digestivo de los macroinvertebrados más representativos en los sitios de estudio: Hyalella curvispina y Corbicula fluminea. Los ítems consumidos fueron clasificados en detrito, restos vegetales/algas filamentosas, diatomeas, restos animales, euglenofitas/protozoos y material mineral. Ambas especies fueron ubicadas en el GFA correspondiente, según el ítem dominante (> 60%). A partir de los datos de los contenidos digestivos se analizaron las estrategias alimentarias de las especies referidas (Amundsen et al., 1996). Para complementar el estudio de los contenidos digestivos se analizó el contenido de C, N, P e isótopos estables (δ13C y δ15N). Los invertebrados bentónicos cuyos contenidos digestivos no fueron analizados, se asignaron a GFAs de acuerdo a clasificaciones previamente establecidas (fragmentadores, colectores-recolectores, colectores-filtradores, raspadores y predadores). Para explorar los principales gradientes ambientales dentro del área estudiada se realizó un Análisis de Componentes Principales (PCA). Con la finalidad de conocer si existieron diferencias significativas en diferentes descriptores bióticos y abióticos se llevaron a cabo ANOVAs y MANOVAs, y en todos los casos en que se hallaron diferencias se realizaron tests a posteriori. Para establecer las relaciones entre los sitios, las principales variables abióticas y la composición de macroinvertebrados, se llevó a cabo un Análisis de Redundancia (RDA). La significación de los ejes obtenidos se evaluó mediante la Prueba de Monte Carlo. El análisis de los datos físico-químicos evidenció que los sitios PL y BAL se asociaron con altos valores de turbidez y mejores condiciones generales en la calidad del agua; mientras que los sitios BE y BZ se asociaron con alto contenido de materia orgánica, elevada conductividad, nutrientes y demandas de oxígeno. La comparación entre hábitats evidenció un predominio de la MOPG en el sedimento de las zonas vegetadas, mientras que en el sedimento libre de vegetación la MOPF fue dominante. De acuerdo al análisis granulométrico, el sedimento fue principalmente arenoso. Se identificaron 43 taxa de macroinvertebrados en el sedimento libre de vegetación y 91 taxa en el sedimento asociado a ella. A nivel de mesohábitat, la riqueza, diversidad y equitabilidad mostraron diferencias significativas, correspondiendo los mayores valores al sedimento de las zonas vegetadas. Los nematodes presentaron las mayores densidades en el sedimento libre de vegetación. Los oligoquetos Tubificinae alcanzaron mayores abundancias en BE y BZ, y en el sedimento asociado a la vegetación. Los moluscos y crustáceos fueron más abundantes en PL y BAL, especialmente en el sedimento de las zonas vegetadas. Los organismos tolerantes y muy tolerantes dominaron en todo el sector estudiado, mientras que los sensibles sólo se registraron en los sitios poco perturbados. En relación a la diversidad funcional, los colectores-recolectores fueron dominantes; sin embargo, en las zonas vegetadas de los sitios menos perturbados éstos fueron reemplazados por los colectores-filtradores. En relación a los modos de vida, los organismos apoyados predominaron en el sedimento libre de vegetación, mientras que en el sedimento asociado a la misma predominaron las formas aferradas (PL y BAL). En relación a la interacción hábitat-biota, los dos primeros ejes del ordenamiento (RDA) permitieron definir las principales variables para la distribución y el establecimiento de los macroinvertebrados en el área estudiada. Los sitios altamente impactados se asociaron a elevados valores de MOPF, conductividad y DBO5 y altas densidades de oligoquetos, hirudíneos, tardígrados, nematodes y quironómidos. Los sitios poco impactados se asociaron con altos valores de turbidez y mayores densidades de organismos considerados “sensibles” (tricópteros, efemerópteros, hidrozoos y cumáceos). El análisis de los contenidos digestivos, reveló que el detrito fue el componente más abundante en la dieta de Corbicula fluminea y Hyalella curvispina, mientras que las diatomeas correspondieron al segundo ítem alimentario más consumido por ambas especies. Los diagramas de Amundsen permitieron concluir que la estrategia alimentaria utilizada por ambas correspondería a la categoría generalista. Finalmente, el análisis de la composición estequiométrica evidenció que las proporciones C:N y N:P fueron similares en todos los sitios de estudio para ambas especies, pero las proporciones C:P fueron superiores en los sitios más impactados para H. curvispina, y en los sitios menos perturbados en el caso de C. fluminea. Los resultados obtenidos en el presente estudio han permitido aceptar las hipótesis propuestas. Las características del hábitat y del agua determinarían los ensambles de macroinvertebrados en el sector costero de agua dulce del Río de la Plata. En este sentido, el análisis comparativo de los grupos funcionales alimentarios evidenció una respuesta de los organismos al efecto del impacto antropogénico, con reemplazo de formas filtradoras por consumidores de detrito en ambientes altamente poluídos. Esto sugeriría una simplificación de las tramas tróficas, favoreciendo la vía detrítica y una estrategia alimentaria de tipo generalista. Por otra parte, se destaca la importancia de algunos descriptores (número de taxa, diversidad, equitabilidad, GFAs, modos de vida, proporción de organismos sensibles, predominancia de determinados grupos taxonómicos, características físico-químicas). Estos descriptores estructurales y funcionales podrían incluirse entre los más confiables para contribuir a la evaluación de la calidad ecológica y la integridad biótica del área estudiada. Finalmente, el estudio de los contenidos digestivos reafirmó ser herramienta útil para la asignación de los macroinvertebrados a su GFA correspondiente. Sin embargo, se destaca la importancia de utilizar en forma complementaria otros métodos, tales como el estudio del comportamiento alimentario y el análisis de la composición isotópica y estequiométrica de los invertebrados y las potenciales fuentes de recurso disponibles en el ambiente. Los resultados de este estudio enfatizan la necesidad de dilucidar las interacciones que ocurren en la comunidad bentónica, con el fin de establecer la complejidad de las tramas tróficas en el sector costero de agua dulce del estuario del Río de la Plata.

En la presente tesis se muestrearon ríos sobre los 2000 msnm (ríos altoandinos tropicales) que se distribuyen en la amplia región de los Andes del Norte (Ecuador) y los Andes Centrales (Perú) en Sudamérica. El muestreo de las 123 localidades se realizó en época seca, las cuales se seleccionaron tomando en cuenta su grado de alteración, que van desde sin o poca alteración (referencia) hasta muy alterados. En una primera instancia se analizaron las carácteristicas fisicoquímicas e hidromorfológicas de los ríos, las cuales mostraron una alta influencia de la altitud. Se registraron reducciones en la temperatura y oxígeno a medida que la altitud se incrementaba, por otra parte las diferencias en la heterogeneidad de los hábitats, así como la calidad del bosque de ribera fueron dos factores con un alta importancia al momento de caracterizar los ríos altoandinos. Se econtraron diferencias en la mineralización en los diferentes dominios morfotectónicos, siendo más elevados los valores de conductividad en las zonas del sur, debido a la geomorfología propia de cada zona. La comunidad bentónica mostro estar altamente influenciada por la altitud y la latitud. La altitud mostró intervenir positiva o negativamente en la abundancia y frecuencia de algunos géneros como Hyalella, Podonomopsis, Claudioperla, Anomalopsyche, Paltostoma, Rheotanytarsus, Camelobaetidius, etc. Por su parte, la latitud reveló la tendencia de algunos taxa a disminuir o aumentar su abundancia y frecuencia, tal es el caso de Anacroneuria, Camelobaetidius, Anchytarsus, Hagenulopsis, Claudioperla, Austrelmis, Smicridea, etc. Por otra parte y como punto novedoso para el conicimiento de la zona de estudio, se analizó a la familia Chironomidae a nivel de género, hecho importante para el conocimiento taxónomico de la familia en ríos tropicales de los Andes sobre los 2000 msnm, ya que no hay trabajos a este nivel taxonómico en la zona altoandina. La familia Chironomidae mostro patrones similares a los de la comunidad bentónica en general, sindo los factores relacionados con la altitud (oxígeno y temperatura) lo que determinan en gran medida su distrbución, sin embargo, al igua que el resto de la comunidad la heterogenidad de hábitats mostraron ser de suma importancia para la familia de los quironómidos. Además, la litografía y la biogeografía fueron dos factores que determinan la composición de esta familia. Con esta visión general, se analizaron los patrones de biodiversidad de estos ríos, donde se determinó que la comunidad bentónica altoandina tiene una amplia variabilidad en la diversidad local mientras que si analizamos la diversidad Gamma hay una tendencia a disminuir tanto a medida que la altitud y la latitud aumentan. Por su parte se evidenció cambios en la composición de la comunidad, la cual fue evidente también en ambos gradientes, sin embargo debido a la amplia heterogeneidad ambiental fue necesario analizar la reposición de especies a diferentes escalas de agrupación ya que sin esta corrección los cambios ambientales locales no permiten visualizar los patrones existentes en la comunidad, indicandonos la importancia de los factores locales en la biodiversidad regional. Finalmente, y con la recopilación de la estructura, composición y distribución de la fauna béntica, así como de la variabilidad ambiental tanto natural como antropogénica, se desarrolló un índice multimétrico que nos permite evaluar la calidad ecológica de los ríos altoandinos aplicable a una zona geográfica amplia. Los análisis previos al desarrollo del índice multimétrico demostraron que la variabilidad de la zona alta (localidades de páramo y puna) y la zona baja (localidades de bosque montano) era diferente. Posteriormente usando a las comunidades de macroinvertebrados acuáticos de las localidades de referencia se determinaron a dichas zonas como tipologías diferentes, las cuales se usaron para desarrollar el IMEERA-B (Bosque) y el IMEERA-P (Páramos y Punas). En nuestro estudio en la zona baja el gradiente de presión está determinado por la contaminación orgánica y la degradación hidromorfológica, y en la zona alta el gradiente está influenciado por la contaminación orgánica y la heterogeneidad del hábitat. Finalmente, se determinaron 6 métricas para IMEERA-B que evalúan la riqueza, el hábito y la tolerancia/intolerancia, y para el IMEERA-P se determinaron 4 métricas que evalúan la riqueza y la tolerancia/intolerancia. / STRUCTURE AND COMPOSITION OF AQUATIC MACROINVERTEBRATES COMMUNITIES IN HIGHLAND ANDEAN RIVERS OF ECUADOR AND PERU. DESIGN OF A MEASURE OF WATER QUALITY WITH MULTIMETRIC INDEXES In this thesis we sampled Highland Andean Rivers above 2000 m a.s.l. (tropical andean highland rivers) which are distributed in a wide geographical region of the North Andes (Ecuador) and Central Andes (Peru) in South America. In total 123 sites were sampled in dry season, which were selected taking into account the anthropogenic influence gradient, ranging from no alteration, little alteration (i.e., reference) to highly altered. The physico-chemical caracteristics of rivers showed a high altitud influence. We recorded a decrease in both temperature and oxygen as altitude increases. Habitat heterogeneity and the riverine forest quality were identified as determinant enviromental characteristics regarding the andean higland rivers studied. The mineralization show differences between the morphotectonics groups, while were the conductivity was higher at the south, depending on the geomorphology of each zone. The sampled macroinvertebrate assemblages were influenced by both latitudinal and altitudinal gradients. In detail, assemblages showed different gradient responses (positive or negative), depending of the organism and its requirements. The patterns of abundance and richness are probably determined by the environmental variability observed, and described by the temperature, oxygen, habitat heterogeneity and the presence, and absence of riverine forest. The family Chironomidae, as we expected, showed different responses depending of the genus, while the composition of the family was determined mainly by temperature, oxygen, lithography. and biogeography. We also studied the biodiversity patterns of Highland Andean Rivers rivers. The benthic community assemblage showed a high variability at local diversity (alpha diversity), while the gamma diversity decreased in both latitude and altitude gradients. Moreover, the community presented some discontinuities in the beta diversity. Regarding latitudinal gradient, the composition of assemblage changed in each morphological group, while altitude changes were described by vegetation types (mountain forest or páramo-puna) or presence or absence of riverine forest. Finally, using the aquatic macroinvertebrate communities of the reference sites, two different zones were identified as distinct from each other: from 2000 to 3500 m a.s.l and those sites at altitudes higher than 3500 m a.sl.. For such reasons two versions of a multi-metric index - the IMEERA index - were developed. The IMEERA B index includes six metrics evaluating richness, habit and tolerance/intolerance. The IMEERA P index was calculated using four metrics evaluating richness and tolerance/intolerance. Results showed that in lower altitudes (Bosque river type, IMEERA-B index), the pressure gradient was driven by the organic pollution and the hydromorphological degradation, while in higher altitudes (Páramo and Puna river types; IMEERA-P river type), the gradient was driven by the organic pollution and the habitat heterogeneity.