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El Agua. Calidad y contaminación (2/2)

Autor: ANTONIO ROS MORENO
Curso:
|110 alumnos|Fecha publicación: 10/06/2011
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Capítulo 9:

 Índices de diversidad (1/2)

Los índices de diversidad son expresiones matemáticas que usan tres componentes de la estructura de la comunidad: riqueza (numero de especies presentes), equitatividad (uniformidad en la distribución de los individuos entre las especies) y abundancia (numero total de organismos presentes), para describir la respuesta de una comunidad a la calidad de su ambiente. La suposición del planteamiento de la diversidad es que los ambientes no alterados se caracterizan por tener una alta diversidad o riqueza, una distribución uniforme de individuos entre las especies y una moderada a alta cantidad de individuos. En ambientes contaminados con desechos orgánicos degradables, la comunidad generalmente responde con un descenso de la diversidad con perdida de organismos sensibles, aumento en la abundancia de los organismos tolerantes las cuales ahora tienen una fuente enriquecida de alimentos, y por supuesto un descenso de la equitatividad. En contraste, la respuesta a tóxicos no degradables o polución ácida, se traduce en un descenso tanto de la diversidad como de la abundancia así como en la eliminación de organismos sensibles, además que no hay fuentes adicionales de alimento para las formas tolerantes.

Aunque el concepto de diversidad es muy atractivo en teoría, sus resultados pueden variar mucho con los métodos de muestreo, la naturaleza del sustrato y la época del año.

Los índices de diversidad mas utilizados para medir la calidad del agua son:

Índice de diversidad de Shannon-Wiener (H)

Es muy utilizado el índice H como indicador de la diversidad de las especies, haciendo referencia a Shannon, Shannon-Weaver y Shannon-Wiener, lo que causa algún problema al inicial su estudio. Este índice se basa en la teoría de la información (mide el contenido de información por símbolo de un mensaje compuesto por S clases de símbolos discretos cuyas probabilidades de ocurrencia son pi...pS) y es probablemente el de empleo más frecuente en ecología de comunidades.

Indudablemente el índice H, en su forma original, fue descripto en el libro “The mathematical theory of communication” (Shannon y Weaver, 1949-64), aunque la función H fue también derivada independientemente por Wiener. En un primer momento se usó para medir la diversidad de los peces sometidos a la contaminación del agua durante la década de 1960.

Este índice H que en un contexto ecológico, como índice de diversidad, mide el contenido de información por individuo en muestras obtenidas al azar provenientes de una comunidad ‘extensa’ de la que se conoce el número total de especies S. También puede considerarse a la diversidad como una medida de la incertidumbre para predecir a qué especie pertenecerá un individuo elegido al azar de una muestra de S especies y N individuos. Por lo tanto,  H = 0 cuando la muestra contenga solo una especie, y, H será máxima cuando todas las especies S estén representadas por el mismo número de individuos ni, es decir, que la comunidad tenga una distribución de abundancias perfectamente equitativa. En la ecuación original se utilizan logaritmos en base 2, las unidades se expresan como bits/ind., pero pueden emplearse otras bases como e (nits/ind.) o 10 (decits/ind.).

El índice de Shannon-Wiener (H) toma en cuanta el número de especies y la equitatividad o uniformidad de la distribución del número de individuos en cada especie, es más sensible para especies raras y estima la diversidad de la comunidad en que fue tomada la muestra. Sin embargo, ha sido criticado debido a que no considera aspectos importantes como la periodicidad y el tipo de muestreo, el nivel de la resolución taxonómica y porque responde de manera irregular a los cambios naturales del medio acuático. Este índice subestima la diversidad específica si la muestra es pequeña.

Se calcula mediante la siguiente expresión:

HBUYGUYTFYTF

En donde:

•      Pi: proporción total de la muestra que pertenece a la especie "i", con i = 1,2...S; en donde "S" es el número total de especies presentes en la muestra.

NUUUUUUUUUUUÑ

ni= número individuos especie i.

N = número de todos los individuos de todas las especies.

El valor máximo que adquiere en los ríos para las comunidades de invertebrados bénticos es de 4,5. Valores inferiores a 2,4 - 2,5 indican que el sistema 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 tendrá el agua objeto de estudio.

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