Contaminación e impacto ambiental en Bahía de Nipe (página 2)
Enviado por Gustavo Arencibia Carballo
the benthos made in the bay, allow to propose a management program to avoid the increase
of the contamination in the bay and its effects on fisheries; the mitigation of the impacts
already occurred and the ecological restoration of the contaminated zones.
Keywords: pollution, heavy metals, plaguicides, sources pollution, fisheries.
1 CAPÍTULO I I. 1. Introducción Los sedimentos superficiales marinos constituyen una magnifica matriz para poder conocer el estado ambiental de los ecosistemas acuáticos y la literatura desde hace años refleja una tendencia hacia este tipo de estudio (Forstner and Wittman, 1981; García et al., 1992; González et al., 1997). En la región del Caribe y Centro América son varios los autores que reportan estudios de metales pesados (Gallo y Campos, 1997; Espinosa et al., 1999; Méndez et al., 2002) y en particular en Cuba en las últimas décadas se encuentran también los autores dedicados a estos estudios en sedimentos marinos (González, 1991; Martínez y García, 1998; Arencibia et al., 1988). De igual manera los contaminantes orgánicos persistentes (COP) revisten particular interés por el daño que ocasionan a los recursos naturales (Olea y Fernández, 2001). Entre los COP se encuentran los plaguicidas como el DDT, el dieldrin y otros (Ritter et al., 1995), los cuales han sido compuestos de amplio uso en la agricultura y que pueden presentar una persistencia notable debido a su fácil fijación en el ambiente. En Cuba al igual que otros países del Caribe se han realizado numerosos estudios de plaguicidas en el medio natural tanto en estudios terrestres (Dierksmeier, 2001) como marinos, todo lo cual ha permitido una adecuada valoración y control para la protección adecuada de los recursos. En la Bahía de Nipe se han realizado estudios sobre otros aspectos de su estado ambiental (Arencibia et al., 2002; Martín et al., 2002, Vega 2000, Romero y Suárez, 1993,
2 Romero y Suárez, 1985, Suárez et al, 1985, UNICON, 1977), pero no se conocen estudios anteriores en la determinación de plaguicidas en sus aguas o sedimentos. En cuanto a la pesca es sabido que son muchos los factores que inciden en su éxito como los ambientales y incluso aspectos sociales se deben de tener muy en cuenta desde un enfoque eco sistémico para lograr integraciones validas para un desarrollo sustentable de la región (Arellano, 2002; Ochoa et al., 2001, Hondares y Giménez, 1993-1994; Hondares y Giménez, 1993-1994a; Muñoz et al., 1993), no obstante se estima que lo ambiental y lo económico pueden ofrecer lógicas interpretaciones. I. 2. Antecedentes Los estudios de manejo integrado de cuencas y zonas costeras, son abundantes en la literatura, sobre todo los referidos a los problemas que se originan en la zona costera, que son en su mayoría aportes de los ríos que llegan a sus costas y se ha valorado para América Latina que esta causa es el 80 % del responsabilidad del fenómeno de la contaminación costera (CEPAL, 2002). En cuba la preocupación del estado sobre el medio ambiente queda plasmada en su ley 81 (GACETA OFICIAL DE LA REPUBLICA DE CUBA, 1997), donde se dan la base jurídica para la estrategia y gestión ambiental para todos los ambientes naturales incluida los marinos. Considerando que la demanda de agua es cada vez un problema más acuciante para las poblaciones, o cual puede traer graves efectos económicos, sociales, culturales y ambientales sobre las zonas desde las cuales el recurso se transfiere (CEPAL, 2002), se convierte en un desafío el evaluar las fuentes de uso de agua desde el hogar hasta las industrias, forma de poder recomendar manejos de uso.
3 I. 3. Justificación El manejo integrado de la zona costera es una disciplina de relativamente poco desarrollo en Cuba, pero su necesidad constituye una prioridad de nuestro gobierno, por cuanto el manejo científico, por la comunidad y gubernamental de las regiones costeras, es vital para lograr los procesos sustentables tan necesarios. Partiendo de la base de información ambiental, se da una base para recomendar los manejos costeros indispensables en busca del manejo integral, que es solo concebible desde una orbita gubernamental, a niveles locales, provinciales o de estados, por lo cual delimitar los niveles de contaminación de compuestos como metales pesados y plaguicidas así como la calidad de las aguas y los bentos, establecerá un paso imprescindible. Partiendo de un proyecto comunitario y de investigación en la Bahía de Nipe, zona oriental de Cuba se estableció un programa para el estudio de la línea base ambiental del acuatorio y de su relación con las pesquerías por el colapso de mismas en las últimas dos décadas. Por otra parte es necesario un enfoque ecosistémico para poder recomendar acciones de manejo que en definitiva tendrían por objetivo lograr el desarrollo sustentable de la cuenca hidrográfica que es Bahía de Nipe y los aspectos de contaminación son un eslabón básico en esta triada. I. 4. Hipótesis Considerando la extensión e importancia de la Bahía de Nipe, se propone que la misma se encuentra impactada tanto por metales pesados y por plaguicidas por lo que, se estima que se pueden identificar los aspectos de contaminación y factores ambientales, que
4 propicien los procesos para un mejor manejo de la región y conocer si son los contaminantes los que han propiciado la disminución de la pesquerías como recurso.
I. 5. Objetivo General
– Establecer las líneas bases del conocimiento ambiental de importancia específica,
con énfasis en lo referente a distribución y niveles de contaminación, como bases para un
manejo del ecosistema Bahía de Nipe.
I. 6. Objetivos específicos
– Establecer el inventario de fuentes contaminantes en la Bahía de Nipe.
– Determinar la distribución y nivel de contaminación por metales pesados en los
sedimentos de la bahía.
– Determinar la distribución y nivel de contaminación por plaguicidas en los
sedimentos de la bahía.
– Determinar el efecto de los contaminantes en la distribución y abundancia del
meiobentos en la bahía.
– Calcular el área de manglares como fuente de materia orgánica sobre el ecosistema
de la bahía.
-Establecer las tendencias de las pesquerías en la Bahía de Nipe, por efecto del
esfuerzo de captura y del nivel de contaminación.
-Dar recomendaciones para monitorear y mitigar la contaminación de la Bahía.
5 CAPÍTULO II
II. 1. Área de estudio. La Bahía de Nipe está ubicada en la costa Nororiental del Archipiélago Cubano
(Figura 1), provincia de Holguín, con 20º50’ de latitud norte y 75º40’ de longitud oeste. Es
considerada una importante bahía de bolsa por sus dimensiones (220 Km2) y profundidades
que oscilan entre 9 y 25 metros, en su canal de entrada presenta profundidades de hasta 70
m, (Beltrán y Palacios, 1993). Se ha calculado para este acuatorio un volumen de agua de
1700 millones m3 que se recambia en un tiempo estimado de 12.5 días promedio, para una
tasa media diaria de recambio del 10% (UNICON, 1977).
Los ríos que descargan a la bahía no son caudalosos y entre los principales tenemos:
Mayarí, Juan Vicente, Cajimaya, Tacajó y Nipe. La línea de costa es muy accidentada y da
lugar a múltiples ensenadas. Figura 1. Ubicación geográfica de la Bahía de Nipe.
II.1.1 Clima de la región.
La región presenta una temperatura media mensual del aire con una amplitud de
4.3º C, fluctuando entre los 23.1º C y los 28º C, con una temperatura media anual de 26º C.
A partir del mes de abril comienza la elevación de la temperatura debido al incremento de
la radiación solar en la zona, a partir del mes de marzo, teniendo su máximo entre junio y
septiembre (Figura 2). Figura 2. Temperatura media del aire.
Este máximo presenta alta variabilidad en cuanto al mes, señalado, pues se
encuentra condicionado por la nubosidad que a su vez esta relacionada con las
precipitaciones, por lo que la temperatura máxima media, llega a alcanzar los 32ºC (García
et al., 1990).
La temperatura mínima media presenta sus menores valores entre los meses de
diciembre y febrero con 18.6º C en este último mes. Este comportamiento térmico esta
asociado con la disminución de la radiación solar y con la presencia de la masa de aire frío
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7 que precede a los Frentes Fríos usuales en esta región de Cuba (García, Piñeiro y Hondares,
1992).
Las precipitaciones medias mensuales de la región presentan un máximo lluvioso
bien definido en los meses de octubre y noviembre. En el resto del año con excepción del
mes de mayo la lluvia total no alcanza los 100 mm. Este patrón de lluvias es el usual de las
regiones llanas y próximas a la costa de la parte oriental del país (Figura 3). Fig. 3 Precipitación media de la región por meses (mm).
La lluvia total media mensual es de 81.5 mm lo que indica un clima relativamente
seco (Moreno y González, 1977).
La humedad relativa presenta valores elevados durante todo el año que fluctúan
entre el 78 y el 85%, directamente relacionada con la influencia marina (Figura 4).
8 Figura 4. Humedad relativa promedio.
Los valores de humedad relativa se mantienen sobre el 80%, salvo en los meses de
abril y julio en que son menores, con el promedio anual de 82% (Piñeiro y Betanzos, 1995).
En cuanto a los Eventos Meteorológicos Extremos: Frentes Fríos. El número de
Frentes Fríos que arriban a esta parte Nororiental del país es de un 58% del total que afecta
a la región occidental. El período comprendido entre diciembre y marzo es el que presenta
la mayor frecuencia en la llegada de los Frentes a la región, siendo de 2 para cada mes
(García et al., 1990).
La estadística de 70 años utilizada señala que la llegada del primer Frentes Frío en
cada temporada tiene grandes probabilidades de diferir con la región occidental, donde el
primero de ellos usualmente arriba entre el 15 de octubre y el 10 de noviembre (Piñeiro y
Betanzos, 1995).
Para la región en que se encuentra ubicada la bahía el período de peligro por entrada
de ciclones se encuentra entre los meses de septiembre y noviembre siendo el más peligroso
el mes de octubre (Figura 5). Figura 5. Frecuencia y probabilidades (%), de entradas de eventos ciclónicos.
Según la observación de las estadísticas de 50 años (1919-1969), se puede ver una
frecuencia máxima de 3 incidencias en el período para un 42 % de probabilidad o sea 3
organismos han afectado la región en el período señalado, (Moreno y González, 1977).
I I. 2. 3. Ecosistemas de la cuenca.
Los ecosistemas costeros de la cuenca, cuenta están dados por la naturaleza de sus
costas, las que de manera general se caracterizan por ser acumulativas y abrasivas cársicas,
también llamadas costas rocosas las que pueden ser bajas o altas.
Las acumulativas se localiza principalmente en su costa Sur, sitio donde se ubican y
desembocan los ríos: Mayarí, principal portador de agua dulce y materiales en suspensión a
la bahía, con un gasto aproximado de 12.18 m3/s y un aporte anual de cerca de 1.6×105 t de
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10 material suspendido, el Nipe con 4.98 m3/s y el Tacajó con 4.34 m3/s, los que arrastran
aproximadamente la misma cantidad de material en suspensión que el Mayarí (Martín et
al., 2002). Por otra parte vierten sus aguas a la bahía los arroyos: Centeno, Juan Vicente,
Cajimaya y Serones con un gasto de agua de 0.33, 0.19, 0.09 y 0.06 m3/s respectivamente.
El escurrimiento superficial de la región fluctúa entre 5 y 10 L/s Km2, el que durante el
período lluvioso aumenta el aporte de agua a la bahía, así como el volumen de sedimentos y
material en suspensión (Piñeiro et al., 1995), originado así a la llanura biogénicas cenagosa,
con esteros y deltaica en la que se desarrolla el ecosistema de manglar.
Las abrasivas cársicas se localizan fundamentalmente en la costa N de la bahía,
lugar donde se ubica la Península El Ramón. Esta zona presenta un relieve conformado por
una estructura de pequeños bloques de rocas carbonatadas, cuya altura máxima del
territorio no rebasa los 74 metros. De manera general se presenta una alternancia de playas
y franjas de diente de perro de 10-20 m de ancho por su sector N y por la costa S, la que se
caracteriza con un régimen más tranquilo de las aguas y bajas profundidades, está sometida
a intensos procesos de acumulación, desarrollándose extensas áreas pantanosas cubiertas
por manglares que se concentra hacia las entradas de mar zonificados a veces por las
especies representativas Rhizophora mangle, Avicenia germinans, Conocarpus erecta y
Laguncularia racemosa.
La bahía se caracteriza por presentar un alto porcentaje de fondos fangosos y
también fases intermedias: fango-arenosos y areno-fangosos, con poca vegetación, la cual
en algunos sectores está totalmente ausente.
11 II. 3. Métodos de muestreo. Se diseñó una red de muestreo general (Figura 6, Anexo I) sobre la bases de
diversos criterios investigación (Alcolado, 2002; Rogers, 1994) y opiniones de
expertos, en la cual fueron tomadas las muestras según el aspecto a considerar,
midiéndose diferentes variables, lo cual facilitó la interrelación de los resultados
obtenidos en cada una de las especialidades. Figura 6. Red general de estaciones empleada en la bahía.
Los resultados discutidos en relación a metales pesados son resultados de la
campaña de muestreo del 20 al 23 de enero de 1999.
Se tomaron 20 muestras simples de sedimentos superficiales de cada punto de
muestreo y cada muestra húmeda colectadas según la red para análisis de metales pesados
(Figura 7). Figura 7. Red de muestreo para las muestras de metales pesados.
Se calculó el promedio y la desviación estándar de cada uno de los elementos
estudiados.
Además se emplea el Índice de Geoacumulación (Müller, 1979), definido como:
Igeo = log ([M]i/(1.5([M]r)
donde:
[M]i y [M]r son la concentración del metal en el área objeto de estudio y la media
del elemento en cuestión en la matriz terrestre respectivamente, empleando como valores
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LEYENDA Industrias 17 20 66 7 Drenajes Río Tacajo 19 BAHIA DE NIPE 22 88 9 Cajimaya 10 21 B Bahía de Levisa 18 Río Nipe Río Juan Vicente 11 12 Arroyo Cajimaya 13 en la corteza terrestre lo reportado de Ba (250 mg/kg), Cr(200 mg/kg), Co(23 mg/kg),
Cu(70 mg/kg), Mn(1000 mg/kg), Ni(80 mg/kg) y Zn (132 mg/kg), según la tabla de Mason
(1993),
La Figura 8 muestra la ubicación de los poblados y las fuentes contaminantes en
relación a la bahía. Leyenda: 1 2 3 4 5 Matadero de reses (Guatemala) Termoeléctrica Felton “Lidio R. Pérez” Molinos de Trigo (Antilla) Terminal 621 CUPET (Antilla) Taller FC Antilla 9 10 11 12 13 Drenaje Guatemala
Drenaje Felton Hospital “Mártires de Mayari” Drenaje Mayari
Despulpadora Calunga 16 17 18 19 20 Despulpadora Arroyo Seco
CAI “ Fernando de Dios” CAI “ Loynaz Hechevarría”
CAI “ Ramón López Peña”
Puerto Antilla 6 Hospital de Antilla 14 Despulpadora La Guira 21 Puerto de Felton 7 Drenajes Antilla 15 Despulpadora Pinares 22 Muelle Cooperativa pesca 8 Hospital de Guatemala
Figura 8. Ubicación de los poblados y las fuentes de contaminación a la bahía. BAHIA DE NIPE ahía de Levisa Ens.. Cajimaya Río Nipe Río Tacajo Río Mayari Río Juan Vicente Arroyo Cajimaya 11 22 7
334455 9 10 11 12 Arroyo Pontezuelo
13 14 15 16
* las flechas indican hacia donde están las fuentes 18 y 19 17 19 18 N LEYENDA Industrias Drenajes Actividad portuaria 20 22 21
14 II. 4. Análisis químicos.
Cada muestra húmeda colectadas, según red de estaciones de la figura 7, para el análisis de metales pesados, fueron secados por liofilización y tamizados con tamiz plástico. A 2.0 g de la fracción
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