Aplicación del modelo Size-Spectrum para evaluar la integridad ecológica de la comunidad íctica en tres cuerpos de agua de Villeta, Colombia.
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El deterioro de los ecosistemas acuáticos es uno de los desafíos ambientales más urgentes a escala global. Los ríos y quebradas concentran una fracción desproporcionada de la biodiversidad del planeta y, al mismo tiempo, figuran entre los ecosistemas más amenazados por la contaminación, la alteración del régimen hidrológico, la pérdida de hábitat y la introducción de especies (Dudgeon et al., 2006; Reid et al., 2019). Frente a esta situación, la evaluación de la integridad ecológica, entendida como la capacidad de un ecosistema de sostener una comunidad de organismos comparable, en composición, diversidad y organización funcional, a la de los hábitats naturales de la región (Karr, 1981), se ha consolidado como una herramienta para el diagnóstico ambiental y la toma de decisiones de gestión (Roldán Pérez & Ramírez Restrepo, 2008). Colombia es un país caracterizado por una gran diversidad de ecosistemas acuáticos, la evaluación de la integridad ecológica en estos ambientes se ha apoyado principalmente en el uso de índices bióticos basados en macroinvertebrados, como el BMWP/Col (Álvarez, 2005; Roldán, 2003), así como en índices de comunidades ícticas adaptados del Index of Biotic Integrity (IBI) de Karr (1981). Estos índices, recomendados por la normativa nacional para el monitoreo de aguas continentales (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2021), requieren la identificación taxonómica, a nivel de familia o de especie, de los organismos, lo que exige un conocimiento especializado de las comunidades hidrobiológicas y dificulta su aplicación generalizada en todo el territorio, particularmente en regiones con alta diversidad íctica y escaso inventario taxonómico. Cabe precisar que, si bien existen algunas adaptaciones del IBI para comunidades de peces en el país, ninguno de los índices oficialmente autorizados para el licenciamiento ambiental en Colombia se basa exclusivamente en la ictiofauna (todos emplean macroinvertebrados u otros grupos), lo que deja un vacío metodológico que respalda la exploración de enfoques ícticos y ataxonómicos, como es el caso de la metodologia Size-Spectrum. El modelo Size-Spectrum, propuesto inicialmente por Sheldon et al. (1972) y formalizado por Kerr (1974), es una alternativa metodológica que ha cobrado relevancia a nivel internacional. Este enfoque describe la relación lineal (en escala logarítmica) entre la abundancia de los organismos de una comunidad acuática y su talla corporal, lo que refleja propiedades emergentes como la capacidad de carga del ecosistema, las interacciones depredador-presa y los flujos de energía entre niveles tróficos (Edwards et al., 2017; Sprules & Barth, 2016). Al prescindir de la identificación taxonómica y limitarse a mediciones morfométricas, el Size-Spectrum constituye una herramienta especialmente útil en contextos con escasa de información taxonómica. En Colombia, la aplicación del enfoque Size-Spectrum a comunidades ícticas se ha limitado al ámbito marino. Gómez-Canchong et al. (2011) caracterizaron la estructura de tamaños de los ensamblajes de peces demersales en el Caribe colombiano y evidenciaron alteraciones asociadas a la presión pesquera. Más recientemente Páramo & Pérez (2024) emplearon indicadores basados en la talla para evaluar el estado de las poblaciones de la misma región. No obstante, hasta la fecha no se han reportado estudios que apliquen el modelo Size-Spectrum a comunidades ícticas de aguas continentales colombianas, lo que constituye un vacío de conocimiento relevante dada la extensión y diversidad de la red hídrica del país y la creciente presión antrópica sobre estos cuerpos de agua. Por esta razón, el objetivo del presente estudio fue evaluar la integridad ecológica de las comunidades ícticas en la Quebrada Santibáñez, el Río Namay y la Quebrada Cune, con el fin de analizar la sensibilidad del modelo Size-Spectrum como herramienta para apoyar la toma de decisiones de gestión. Las comunidades ícticas se consideran bioindicadores eficaces de la integridad ecológica en los ecosistemas acuáticos. Una especie bioindicadora es aquella cuya presencia, abundancia o condición fisiológica refleja de manera consistente y medible, el estado ambiental del hábitat en el que se encuentra (Markert et al., 2003; Siddig et al., 2016). Si bien no todos los peces cumplen con este criterio (como las especies de posiciones tróficas basales o con amplia tolerancia ambiental que suelen responder de forma menos específica a las perturbaciones), diversos grupos ícticos, particularmente los depredadores tope y las especies de mayor longevidad, integran los efectos acumulativos de los contaminantes y las alteraciones del hábitat a lo largo de la red trófica, lo que los convierte en indicadores sensibles de la calidad ecosistémica (Jennings, 2005; Whitfield & Elliott, 2002). La estructura trófica y las tallas de una comunidad íctica pueden verse afectadas por presiones antrópicas o ambientales; identificar estas alteraciones permite conocer el estado ecológico de un ecosistema y, a partir de allí, orientar estrategias de conservación y planes de manejo para recuperar de la integridad ecológica, con un uso sostenible de los recursos ícticos e hídricos.
Abstract
The degradation of aquatic ecosystems is one of the most pressing environmental challenges on a global scale. Rivers and streams harbor a disproportionate share of the planet’s biodiversity and, at the same time, are among the ecosystems most threatened by pollution, alterations to the hydrological regime, habitat loss, and the introduction of non-native species (Dudgeon et al., 2006; Reid et al., 2019). In light of this situation, the assessment of ecological integrity, defined as an ecosystem’s capacity to sustain a community of organisms comparable, in composition, diversity, and functional organization, to that of the region’s natural habitats (Karr, 1981), has established itself as a tool for environmental diagnosis and management decision-making (Roldán Pérez & Ramírez Restrepo, 2008). Colombia is a country characterized by a great diversity of aquatic ecosystems; the assessment of ecological integrity in these environments has relied primarily on the use of biotic indices based on macroinvertebrates, such as the BMWP/Col (Álvarez, 2005; Roldán, 2003), as well as fish community indices adapted from Karr’s (1981) Index of Biotic Integrity (IBI). These indices, recommended by national regulations for the monitoring of inland waters (Ministry of Environment and Sustainable Development, 2021), require the taxonomic identification of organisms at the family or species level, which demands specialized knowledge of hydrobiological communities and hinders their widespread application throughout the country, particularly in regions with high fish diversity and limited taxonomic inventory. It should be noted that, although there are some adaptations of the IBI for fish communities in the country, none of the indices officially authorized for environmental licensing in Colombia are based exclusively on ichthyofauna (all use macroinvertebrates or other groups), which leaves a methodological gap that supports the exploration of ichthyological and ataxonomic approaches, such as the Size-Spectrum methodology. The Size-Spectrum model, initially proposed by Sheldon et al. (1972) and formalized by Kerr (1974), is a methodological alternative that has gained international prominence. This approach describes the linear relationship (on a logarithmic scale) between the abundance of organisms in an aquatic community and their body size, reflecting emergent properties such as ecosystem carrying capacity, predator-prey interactions, and energy flows between trophic levels (Edwards et al., 2017; Sprules & Barth, 2016). By dispensing with taxonomic identification and relying solely on morphometric measurements, the Size-Spectrum approach is a particularly useful tool in contexts where taxonomic information is scarce. In Colombia, the application of the Size-Spectrum approach to fish communities has been limited to the marine environment. Gómez-Canchong et al. (2011) characterized the size structure of demersal fish assemblages in the Colombian Caribbean and documented changes associated with fishing pressure. More recently, Páramo & Pérez (2024) used size-based indicators to assess the status of populations in the same region. However, to date, no studies have been reported that apply the Size-Spectrum model to fish communities in Colombian inland waters, which constitutes a significant knowledge gap given the extent and diversity of the country’s water network and the growing anthropogenic pressure on these water bodies. For this reason, the objective of this study was to assess the ecological integrity of fish communities in the Santibáñez Creek, the Namay River, and the Cune Creek, in order to analyze the sensitivity of the Size-Spectrum model as a tool to support management decision-making. Fish communities are considered effective bioindicators of ecological integrity in aquatic ecosystems. A bioindicator species is one whose presence, abundance, or physiological condition consistently and measurably reflects the environmental state of the habitat in which it is found (Markert et al., 2003; Siddig et al., 2016). Although not all fish meet this criterion (such as species at basal trophic levels or those with broad environmental tolerance, which tend to respond less specifically to disturbances), various fish groups, particularly top predators and species with greater longevity, accumulate the cumulative effects of pollutants and habitat alterations throughout the food web, making them sensitive indicators of ecosystem quality (Jennings, 2005; Whitfield & Elliott, 2002). The trophic structure and size classes of a fish community can be affected by anthropogenic or environmental pressures; identifying these changes provides insight into the ecological status of an ecosystem and, based on this, helps guide conservation strategies and management plans to restore ecological integrity, while ensuring the sustainable use of fish and water resources.
Idioma
spa
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Citación
Guerrero Lizarazo, M. C. (2026). Aplicación del modelo Size-Spectrum para evaluar la integridad ecológica de la comunidad íctica en tres cuerpos de agua de Villeta, Colombia [Trabajo de Especialización, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional
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