Tasa de Nitrificación como Indicador de los Procesos de Eutrofización Dentro del Polígono Puente de Urrutia en Xochimilco

Abstract

El Polígono Puente de Urrutia se encuentra ubicado dentro de la zona urbana de la Ciudad de México, en el límite sur del Sistema Lagunar Ejidos de Xochimilco y San Gregorio Atlapulco, por lo que se encuentra bajo una fuerte presión antrópica como consecuencia del vertimiento de aguas residuales, materia orgánica y fertilizantes nitrogenados utilizados en la actividad agropecuaria. Este sobre enriquecimiento de nutrientes ha ocasionado cambios en las comunidades microbiológicas y perturbaciones en los ciclos biogeoquímicos, en especial el ciclo biogeoquímico del nitrógeno, poniendo en riesgo los servicios ecosistémicos que el sistema proporciona y acelera los procesos de eutrofización. Con el fin de evaluar la dinámica del proceso de la nitrificación y el efecto del perfil físico-químico y las actividades antrópicas sobre este proceso, se realizaron muestreos durante dos temporadas (lluvias y secas) en seis sitios con diferentes actividades antrópicas. La tasa de nitrificación se calculó por medio de la inhibición de la nitritación con 1-alil-2-tiourea e inhibición de la nitratación con clorato de sodio. Además, se calculó el índice trófico dentro de los sitios de muestreo y los datos se incorporaron en una base de datos georreferenciada para la elaboración de mapas temáticos como transferencia tecnológica. Se observó que en agua de fondo las mayores tasas de nitrificación se registraron durante la temporada de lluvias (1.30-9.52 mg N L-1d-1) y las menores tasas durante la temporada de secas (menores a 1 mg N L-1d-1), por el contrario, en el sedimento superficial se observó que las menores tasas de nitrificación se obtuvieron durante la temporada de lluvias (9.59-29.36 mg N L-1d-1) y que las tasas incrementaron drásticamente durante la época de secas (14.42-132.30 mg N L-1d-1). El análisis estadístico mostró que para el agua de fondo las tasas de nitrificación se asociaron con la temperatura elevada, mayor porcentaje de oxígeno disuelto, elevada concentración de pigmentos fotosintéticos y elevado MES. Además, durante la temporada de secas el incremento de nutrientes ocasionó que las tasas de nitrificación descendieran, asociándose principalmente con un MES elevado. En el caso del sedimento superficial las tasas de nitrificación se asociaron directamente con las altas concentraciones de pigmentos fotosintéticos y elevado COT. Para el estado trófico fueron observados cambios en el nivel calculado según el parámetro utilizado por cada índice. El TSI basado en la clorofila a y la transparencia caracterizaron el sitio con un grado eutrófico, mientras que el TSI que considera al fósforo total y el índice TRIX caracterizaron al sistema con un estado hipertrófico. Además, se identificó que todos los índices utilizados relacionaron el mayor estado trófico obtenido a los sitios que presentaron una mayor actividad antrópica y que el estado trófico disminuyó en aquellos sitios que se adentran al área de conservación. Un análisis de componentes principales agrupó a los sitios en función del perfil físico-químico, permitiendo observar cinco grupos los cuales fueron el sitio con presencia de asentamientos humanos, actividad agrícola, zona de transición, zona de conservación y relleno de canal con bomba. La propuesta para la transferencia tecnológica permitió obtener nueve mapas que reflejan con gran precisión la dinámica del porcentaje de oxígeno disuelto, de la concentración de clorofila α y las tasas de nitrificación en agua de fondo y sedimento superficial. Estas representaciones facilitaron la interpretación de la información evidenciando la variabilidad espacial y temporal del sistema lo que puede ser de gran utilidad para evaluar la evolución del sistema. Si bien los mapas de isolíneas mostraron ser sumamente efectivos, el éxito en la aplicación de los mapas recae directamente en reforzar la transferencia de conocimientos, así como la retroalimentación de la información que permita continuar actualizando la información presente en los mapas.