1. Puntos de muestreo

Las muestras fueron recolectadas en el mes de diciembre del año 2018. En la siguiente Figura 2, se muestran los cinco puntos de muestreo con la ubicación de donde fueron recolectadas las muestras.

Fuente: Elaboración propia, a partir de información extraída de https://www.google.com/maps/d/viewer?msa=0&ie=UTF8&t=m&ll=1.2143418244984248%2C-78.80840098995179&spn=0.480529%2C0.583649&z=11&source=embed&mid=1cH7e8ReIOei0g3qLKjFyNeG_M4g.

Figura 2. Ubicación espacial de los puntos de muestreo.  

El muestreo de sedimentos de fondo se llevó a cabo con una Draga Van Veen. Las muestras fueron georeferenciadas para su mejor localización y dispuestas en fundas zyploc herméticamente selladas, con un volumen mínimo de 500 g. Inmediatamente se almacenaron dichas muestras en un cooler durante 10 horas, para la adecuada preservación temporal de las citadas muestras, hasta la entrega para análisis al Centro de Servicios Técnicos y Transferencia Tecnológica Ambiental CESSTA - ESPOCH, ubicado en la ciudad de Riobamba, provincia de Chimborazo, dentro de las instalaciones de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH).

En la siguiente Tabla 2, se detallan las características de los puntos de muestreo en cuanto a coordenadas, condiciones climáticas y descripciones propias.

2. Obtención de valores de fondo

Dadas las condiciones de la reserva y su heterogeneidad, se ha procedido a tomar como valores de fondo a concentraciones teóricas dado que toda la reserva se encuentra bajo la influencia de actividades antrópicas de pesca y recolección de moluscos. Dichas concentraciones de fondo se basan en rocas sedimentarias de tipo pizarra y han sido propuestas por ^{Turekian y Wedepohl (1961)}.

De acuerdo con ^{Jiménez, Conde y Martín (2010)}; ^{Cáceres et al., (2013)}; ^{El-Amier, Alghanem y Alzuaibr (2017)}; ^{Cabrera (2018)}; ^{Querol-Suñé (2019)} es válido utilizar concentraciones teóricas de fondo para comparaciones del estado de contaminación de diferentes ecosistemas ubicados en diversas localidades, sin embargo, el desarrollo de metodologías y técnicas para la determinación de valores de fondo para lugares específicos resulta ser de gran interés.

La Tabla 3 muestra los valores teóricos propuestos por ^{Turekian y Wedepohl (1961)}, para una serie de metales.

3. Determinación de contenido total de metales en sedimentos y/o suelos

La Tabla 4, muestra el procedimiento utilizado para la determinación de cada Mp, tomando en consideración los parámetros de determinación, el método utilizado y la unidad de medida.

1. Índice de geoacumulación (Igeo)

El índice de geoacumulación denota en una escala cualitativa el grado de contaminación metálica en suelos mediante la comparación de valores de concentraciones medidas y valores de fondo. Este ha sido ampliamente utilizado en distintos tipos de suelo en varios continentes (^{Cáceres et al., 2013}). La siguiente ecuación se determina la cuantificación de Igeo.

Una vez calculado el índice de Igeo, se interpreta sus resultados bajo los criterios de ^{Cáceres et al., (2013)}; ^{Cabrera (2018)}, mismos que se presentan en la Tabla 5.

Dependiendo de los valores medidos de Igeo, al sedimento o suelo se lo puede clasificar como No contaminado: (Igeo ≤ 0); No contaminado a moderado (0 ≤ Igeo ≤ 1); Moderado: (1 ≤ Igeo ≤ 2); Moderado a fuerte: (2 ≤ Igeo ≤ 3); Fuerte: (3 ≤ Igeo ≤ 4); Fuerte a extremadamente fuerte (4≤ Igeo ≤ 5); Extremadamente fuerte (Igeo ≥ 5).

2. Enrichment Factor (EF)

El factor de enriquecimiento identifica anomalías en concentraciones de metales, tomando en cuenta el enriquecimiento atribuido por efectos de acciones antrópicas en relación a un elemento conservativo. Al igual que Igeo, compara valores mesurados y valores de fondo o prehistóricos (^{Cabrera, 2018}; ^{Querol-Suñé, 2019}; ^{Oluwagbenga, Tunde y Funsho, 2019}).

Un elemento conservativo es aquel elemento mineral resistente a procesos naturales de meteorización química, es decir, que no tienen mayores transformaciones en ciclos geoquímicos, dentro de estos destaca el aluminio (Al) (^{Barbieri, 2016}). A continuación, se presenta la ecuación del índice antes mencionado.

Una vez calculado el índice, se procede a interpretar el grado de contaminación, bajo los criterios de ^{Barbieri (2016)}, mismos que se presentan en la Tabla 6.

Si el valor medido presenta valores EF menores que 2, existe enriquecimiento mínimo; Si EF está entre 2 y 5, hay enriquecimiento moderado; si EF está entre 5 y 20 existe enriquecimiento significante y si EF supera 40, el enriquecimiento es extremadamente alta.

3. Pollution Load Index (PLI)

El PLI evalúa el nivel de carga de contaminación en una muestra para un total de elementos metálicos analizados en una muestra a diferencia de los índices tratados anteriormente que determinan la contaminación de un solo elemento. Este índice se define como la enésima raíz del producto de la relación medida de un metal i, para su respectiva concentración de fondo (^{Pejman, et al., 2015}).

A continuación, se presenta la ecuación del presente índice.

La Tabla 7, presenta la interpretación del índice PLI, bajo los criterios de ^{Pejman et al., (2015)}.

Si el valor de PLI > 1, implica la existencia de contaminación, mientras que PLI < 1 denota ausencia de contaminación.

1. Índice de geoacumulación (Igeo)

La Figura 4, muestra los resultados del índice Igeo, donde se evidencio que ninguno de los elementos en las muestras analizadas supera el valor de 0, por lo tanto, el presente índice afirma que dentro de todos los puntos de muestreo de la REMACAM no existe contaminación por los elementos analizados, de igual forma se infiere que la presencia de dichos elementos metálicos no implica un riesgo para el ecosistema ni la salud de los habitantes de la zona.

Fuente: Elaboración propia, a partir de información de la Tabla 9.

Figura 4. Resultados del índice de geoacumulación (Igeo).  

El elemento que mayores valores de Igeo presenta es el Cd (-0,84799691; Igeo ≤ 0; No contaminado), aunque no llega a ser peligroso para dicho hábitat (Peligro, 1 ≤ Igeo ≤ 2; Moderado). Este resultado pone en consideración que se deben realizar monitoreos periódicos a fin de conocer la variabilidad temporal del elemento, además denota la importancia de poner énfasis en la gestión agrícola y de aguas residuales de los poblados cercanos a la reserva, considerando que este elemento podría proceder de dichas actividades.

En general, los valores presentados hasta el momento, de acuerdo al índice aplicado proporcionan resultados alentadores en cuanto la gestión desarrollada en la reserva.

2. Enrichment Factor (EF)

La Figura 5, presenta el EF, en donde se obtuvo que los elementos analizados Al, Ni y Pb mostraron un enriquecimiento mínimo en todos los 5 puntos de muestreo, sin implicar riesgos sobre el medio ambiente ni la seguridad alimentaria de las poblaciones adyacentes.

Figura 5. Resultados Enrichment Factor (EF). 

El Zn mostró un enriquecimiento moderado atribuido a que existe una zona de camaronicultura inactiva, no obstante, su presencia puede relacionar con rezagos de fertilizantes, antibióticos y productos químicos para la crianza de larvas que persisten en el ecosistema. Según ^{Rodríguez, Aguirre y Chiriboga (2016)}; ^{González et al., (2017)} el uso de químicos y agua salobre es tan fuerte que el suelo se saliniza en pocos años, y queda inutilizable para la industria camaronera o cualquier otra actividad. Es por eso que abundan las camaroneras abandonadas.

El elemento que mayor enriquecimiento presenta es el Cd. Si bien el anterior índice analizado Igeo mostró que dicho elemento no representaba riesgos para el ecosistema, EF presenta que en la mayoría de puntos analizados existe enriquecimiento de tipo moderado, representando mayores riesgos sobre la reserva. Nuevamente dichos valores proporcionan indicios de que la actividad agrícola de la zona y la descarga de aguas sin tratamiento pueden implicar riesgos sobre la REMACAM.

Adiciónateme, a las dificultades identificadas, de contaminación, se debe no solamente a la falta de alcantarillado, sistemas de tratamiento de aguas negras y grises en ciudades como San Lorenzo, Limones o la Tola, sino que fundamentalmente no hay sistemas para el tratamiento de desechos tóxicos como aceites y combustibles que son utilizados por la flota pesquera y en general el sistema de transporte, entre otros.

De acuerdo con ^{González et al., (2017)}, los efectos de la contaminación no solamente incurren sobre la diversidad local, sino que también son atentatorios contra la salud humana, en la medida de que varios de los organismos normalmente consumidos por el hombre (i.e. conchas) realizan la función de filtradores del agua y por lo tanto almacenes de sustancias químicas no degradables.

Si bien al momento existen vedas nacionales que controlan la talla de captura de las conchas marinas y la época de muda y reproducción de cangrejo azul, quedan algunos vacíos en relación a la restricción de captura de otros recursos, a la aplicabilidad de estas vedas en la zona de la REMACAM, pero fundamentalmente dudas sobre los efectos que el proceso de extracción genera sobre el propio recurso, las especies ecológicamente relacionadas y en general el mismo ecosistema. A esto se suma las artes de pesca inadecuadas, el crecimiento demográfico y la migración que han significado el aumento en la presión sobre los recursos.

Por experiencia propia de uno de los autores, por más de 10 años, como gestor de desarrollo local en comunidades de manglar y fronterizas, en especial en el cantón San Lorenzo, provincia de Esmeraldas, se puede expresar que, si bien la cacería y la extracción de madera son problemas de incidencia respectivamente baja, es posible que su corta importancia se deba justamente a que la existencia de este tipo de recursos es tan baja que no resulta rentable en términos de tiempo y dinero a los cazadores y madereros. Es decir, es posible que la REMACAM, al menos en lo que tiene que ver con su fauna mayor y flora maderable haya llegado al límite inferior en dos de sus ecosistemas más importantes: el bosque húmedo tropical y el sistema fluvial o de agua dulce.

3. Pollution Load Index (PLI)

Es necesario volver a mencionar que los índices Igeo y EF denotan el grado de contaminación por elementos individuales (Cieslewicz et al., 2017; ^{Cáceres et al., 2013}), mientras que PLI muestra el nivel de contaminación total en una muestra por el conjunto de todos los elementos de una muestra (^{Pejman et al., 2015}).

La Figura 6 presenta los resultados PLI, para el conjunto de elementos analizados en cada muestra, todos los puntos tomados en cuenta de la reserva presentan evidencia de contaminación.

Fuente: Elaboración propia, a partir de información extraída de la Tabla 9.

Figura 6. Resultados Pollution Load Index (PLI). 

El mayor valor de PLI se presenta en el Punto 1 correspondiente a la zona de manglar y recolección de moluscos, lo que denota que por conjunto de metales analizados esta área es la de mayor contaminación, por lo que, de manera global, podría existir peligro para el medio ambiente y la seguridad alimentaria de los pobladores de la zona.

En cuanto a normativa ecuatoriana relacionada a zonas protegidas se ha establecido el acuerdo sobre la Reserva Primera Milla Marina, el mismo que establece la prohibición de toda actividad pesquera dentro de una milla medida desde la orilla del perfil de la costa continental por ser zona de reserva de producción de especies bioacuáticas. Dentro de esta se permite la recolección, extracción o captura manual de moluscos y crustáceos por parte de pescadores artesanales y se permite además la utilización de artes de pesca tradicionales. En lo correspondiente a la REMACAM se permite el ejercicio de la actividad pesquera artesanal regulada (^{MAE, 2014}). Dicho esto, de la comparación de los resultados obtenidos de concentraciones de suelos con normativa legal técnica de Ecuador, se puede apreciar que ninguna concentración medida supero la normativa, sin embargo, hay que tomar en cuenta que la normativa ecuatoriana para suelos no distingue valores especiales para zonas protegidas, por lo tanto, es necesario que además de medidas espaciales de protección, se planteen valores específicos de concentraciones de metales en suelos para zonas protegidas en Ecuador, para de esta forma determinar concisamente si se está o no sobrepasando los límites legales.

De los estudios consultados en bibliografía hay que tomar en cuenta que no se ha encontrado ningún estudio sobre índices de polución aplicados a suelos en territorio ecuatoriano, motivo por el cual se dificulta obtener una referencia teórica de valores de concentraciones de fondo, del mismo modo las condiciones heterogéneas de composición de suelo de la REMACAM han obstaculizado la determinación de dichos valores. De acuerdo a estudios realizados por ^{Jiménez, Conde y Martín (2010)}; ^{Cáceres et al., (2013)}; ^{El-Amier, Alghanem y Alzuaibr (2017)}; ^{Cabrera (2018)}; ^{Querol-Suñé (2019)}, desde el enfoque investigativo, es válido utilizar concentraciones teóricas dado que permite realizar comparaciones del estado de contaminación entre diferentes ecosistemas ubicados en diversas localidades, sin embargo, es de gran interés el desarrollo de metodologías y técnicas para la determinación de valores de fondo para lugares específicos.

La contaminación de metales en el componente suelo puede persistir por periodos considerables en el medioambiente (^{Cabrera, 2018}). En el caso de elementos como el Cd, Cu y Pb pueden llegar a tener una vida media en el suelo de 15 a 1100, 310 a 1500 y 740 a 5900 años respectivamente. Las concentraciones y persistencia están influenciadas por características propias del suelo tales como: granulometría, clima y topografía (^{Rueda, Rodríguez y Madriñán, 2011}). Realizado el análisis de Igeo, se determina que ningún elemento analizado supone un peligro hacia el ecosistema de manglar, sin embargo, obtenidos los análisis de EF, se establece que los elementos que podrían generar posibles afectaciones al medio ambiente son Zinc y Cadmio principalmente en la zona de la camaronera inactiva, lo que denota que existe una persistencia del elemento Cadmio sobre la REMACAM.

Citando reiteradamente la normativa ecuatoriana relacionada a zonas protegidas, donde se ha establecido el acuerdo sobre la Reserva Primera Milla Marina (Acuerdo Ministerial Nº 134), el mismo que instaura la prohibición de toda actividad pesquera dentro de una milla medida desde la orilla del perfil de la costa continental por ser zona de reserva de producción de especies bioacuáticas. Se pone en evidencia que, dentro de la REMACAM, no se están cumpliendo procedimientos artesanales de pesca y recolección. De esta forma, es ineludible la profundización del conocimiento sobre el efecto de las camaroneras dentro de la zona para realizar un adecuado control de dicha actividad económica sobre los manglares tropicales.

Dentro de esta se permite la recolección, extracción o captura manual de moluscos y crustáceos por parte de pescadores artesanales y se permite además la utilización de artes de pesca tradicionales. En lo correspondiente a la REMACAM se permite el ejercicio de la actividad pesquera artesanal regulada (^{MAE, 2014}). Dicho esto, de la comparación de los resultados obtenidos de concentraciones de suelos con normativa legal técnica de Ecuador, se puede apreciar que ninguna concentración medida supero la normativa, sin embargo, hay que tomar en cuenta que la normativa ecuatoriana para suelos no distingue valores especiales para zonas protegidas, por lo tanto, es necesario que además de medidas espaciales de protección, se planteen valores específicos de concentraciones de metales en suelos para zonas protegidas en Ecuador, para de esta forma determinar concisamente si se está o no sobrepasando los límites legales.

Un índice de polución se define como un modelo aplicado para medir el estado actual y las tendencias en condiciones físicas, químicas o biológicas del medio ambiente (^{Muyulema, 2018}). Puesto que va acompañado de umbrales para la adecuada gestión con la finalidad de lograr los objetivos deseados sobre un determinado ecosistema (^{Rees et al., 2008}; ^{Cáceres et al., 2013}; ^{González-Salazar et al., 2015}; ^{Builes-Cadavid et al., 2018}). En cuanto al análisis de PLI, este denota que todas las muestras de suelo tomadas en cuenta presentan contaminación. Si bien este índice denota la presencia o no de contaminación, el mismo no detalla claramente el grado de contaminación que posee el suelo analizado, por lo que para el análisis de contaminación por un conjunto de metales se deben desarrollar índices que detallen mayor información sobre el estado de contaminación del suelo de un ecosistema.

El suelo actúa como captador potencial de contaminantes, así que los Mp pueden llegar a ser extremadamente dañinos para los ambientes acuáticos y en particular para los organismos huéspedes que están en contacto directo con el componente suelo (^{Londoño-Franco et al., 2016}; ^{Pernía et al., 2018}; ^{Toriz-Robles et al., 2019}). La intensidad de contaminación tiene gran impacto en su supervivencia, incluso llegando a acumularse sobre sus tejidos, lo que implica el ingreso de metales sobre la cadena alimentaria y amenazando a la salud del ecosistema entero a través de fenómenos de bioacumulación y biomagnificación (^{Liu et al., 2014}; ^{Soleimani, Taghavi y Ghaemy, 2017}; ^{Zafra-Mejía et al., 2018}; ^{Oluwagbenga, Tunde y Funsho, 2019}). Dicho esto, de acuerdo al análisis de PLI se establece que las zonas de mayor contaminación son las áreas netamente de manglar y de recolección de moluscos, lo que muestra que podrían existir problemas de bioacumulación sobre los moluscos recolectados en la zona para el consumo de las poblaciones circundantes.

La bioacumulación y biodisponibilidad de un elemento metálico en el suelo está en función de: la forma química y física en la que se encuentra en el medio y de la capacidad de los organismos para absorberlo o ingerirlo (^{Liu et al., 2014}; ^{Ayala-Armijos et al., 2015}; ^{Cabrera, 2018}). Los elementos metálicos acumulados en los organismos pueden ser de tres a cinco ordenes de magnitud mayores que la concentración del medio donde vive (^{González-Salazar et al., 2015}; ^{Bautista et al., 2017}; ^{Pérez et al., 2019}). Dado que los lugares que presentan mayores valores de PLI, están relacionados al consumo de especies para la alimentación es necesario realizar análisis detallados a las especies comestibles del lugar para determinar el potencial de afectación a la salud de los habitantes de las poblaciones aledañas. Así mismo, se deben ejecutar exámenes médicos a la población de la zona de influencia directa de la REMACAM.