Aquatic macroinvertebrate community and water quality in River Tambo, Arequipa region, Peru

Abstract

Introduction: The River Tambo basin is one of the main hydrographic systems of the Peruvian western watershed, being a source of development for agriculture, agroindustry, livestock, and domestic use in the Tambo Valley and Arequipa City. Objective: To analyze the structure of macroinvertebrates in River Tambo, Perú and assess the water quality through this community.Methods: Five sampling events were conducted between December 2018 and November 2019 in 12 stations, using a Surber net (500 μm). Macroinvertebrates were identified at a family level. To assess community structure, richness, Simpson’s dominance index (D), Pielou’s evenness (J’), and true diversity of order 1 were determined. A nMDS based on the Bray-Curtis index was used to evaluate dissimilarity. To check for differences in community structure, ANOSIM and two-way MANOVA were used. SIMPER was used to establish family contribution to sample similarity. Relations between physicochemical and biological variables were determined by CCA. ABI index was applied to assess ecological quality. Results: 32 families were recognized, being the most abundant: Baetidae, Chironomidae, Leptohyphidae, Simuliidae, Hydroptilidae, and Elmidae. The middle and low zones of the basin showed the highest and lowest diversity respectively. There were significant differences (P < 0.05) in the community structure indices among the 12 stations differed. There was a higher similarity among the 12 stations in December. ABI scores increased from the low to the middle part of the river, which showed the highest ecological quality. Conclusion: Macroinvertebrate communities from River Tambo reflect ecosystem conditions. Environments impacted by human activities show lower diversity and ecological quality, due to the structure, habitat, and water quality of the river being altered.

Introducción: La cuenca del rio Tambo es uno de los principales sistemas hidrográficos de la vertiente occidental del Perú y fuente de desarrollo para la agricultura, agroindustria, ganadería y consumo doméstico en el valle de Tambo y la ciudad de Arequipa. Objetivo: Analizar la estructura de macroinvertebrados en el río Tambo, Perú y evaluar la calidad del agua a través de esta comunidad. Métodos: Entre diciembre del 2018 y noviembre del 2019 se realizaron cinco muestreos en 12 estaciones, empleando una red Surber (500 μm). Los macroinvertebrados se identificaron a nivel de familia. Se registró la riqueza, dominancia de Simpson, equidad de Pielou, y diversidad verdadera de orden 1, para evaluar la estructura de la comunidad. Para estimar la similitud, se utilizó nMDS (índice de Bray-Curtis). Para verificar si existen diferencias en la estructura comunitaria, se empleó MANOVA de dos vías y ANOSIM. Para establecer la contribución de las familias a la similitud entre muestras, se utilizó SIMPER. La relación entre variables fisicoquímicas y biológicas se determinó con ACC. Se aplicó el índice ABI para evaluar la calidad ecológica. Resultados: se reconocieron 32 familias, siendo las más abundantes: Baetidae, Chironomidae, Leptohyphidae, Simuliidae, Hydroptilidae y Elmidae. La mayor y menor diversidad se presentó en la parte media y baja de la cuenca respectivamente. Existieron diferencias significativas (P < 0.05) de los índices de estructura comunitaria entre las 12 estaciones. Se evidenció mayor similitud entre las 12 estaciones en diciembre. Los puntajes del índice ABI se incrementan de la parte baja del río a la media, que se presentó la mejor calidad ecológica. Conclusión: Las comunidades de macroinvertebrados del río Tambo reflejan el estado del ecosistema. Los ambientes con impacto por actividad humana registran menor diversidad y calidad ecológica, ya que se altera la estructura, hábitat y calidad de agua del río.