Introducción

La península de Osa está localizada en la costa suroeste del océano Pacífico y se caracteriza por poseer una biodiversidad alta, raramente encontrada en un lugar pequeño. Aproximadamente un tercio de las especies de árboles existentes en Costa Rica se han registrado en la región incluyendo la mitad de las especies de árboles amenazadas en el país. Se estima que existen entre 4000 y 5000 especies de plantas vasculares en la península. La variedad de fauna es extraordinariamente rica: se han registrado unas 375 especies de aves, 124 especies de mamíferos, 40 especies de peces de agua dulce y, aproximadamente, 8000 especies de insectos. Las especies registradas en la región representan entre el 30%-50% de todas las especies conocidas en el país (^{Rosero, Maldonado y Bonilla, 2007}). Algunos expertos identifican en la península tres zonas de vida y cuatro transiciones: Bosque Húmedo Tropical, Bosque Húmedo Tropical transición a Prehúmedo, Bosque muy Húmedo Tropical, Bosque muy Húmedo Tropical transición a Premontano, Bosque muy Húmedo Premontano transición a Basal, Bosque Pluvial Premontano y Bosque Pluvial Premontano transición a Basal (^{Fundación Neotrópica, 1992}). Basado en los atributos ecológicos claves como objetos de conservación de la región se distinguen las siguientes categorías: Bosque Basal Lluvioso del Pacífico, Bosque Nuboso, Bosques Anegados, Manglares, Ecosistemas Lóticos, Ecosistemas Lénticos y Felinos Grandes (^{Ugalde et al, 2007}).

El uso del agua es el mejor indicador del grado de desarrollo social y económico de un país. El agua es un elemento esencial no solo para la preservación de la vida sino, también, para la conservación de la flora y fauna en una región, lo que representa, en algunos casos, el atractivo turístico de la zona (Sánchez, 2009). La Organización Mundial de la Salud ha dicho que el 80% de las enfermedades del mundo se debe a problemas con el agua (^{AyA, 2003}; ^{OMCO, 2010}; ^{FAO, 2011}). La tifoidea, el cólera, la disentería, la diarrea y la hepatitis infecciosa son cinco enfermedades que se transmiten por agua contaminada o por lavar alimentos, utensilios y manos en ella (^{OMS, 2009}). La malaria y la fiebre amarilla son enfermedades transmitidas por vectores que se crían en el agua (^{OMS, 2011}).

Costa Rica es un país privilegiado por la cantidad de ríos y mantos acuíferos que posee. Desafortunadamente, los niveles de contaminación de los ríos que atraviesan zonas de alta densidad poblacional, son altos (^{Calvo y Mora, 2007}).

El objetivo de la investigación es evaluar el cambio en la calidad del agua que se han dado en dos períodos distintos: 2008-2009 y 2010-2011. El análisis de la calidad del agua se llevó a cabo por medio del Índice Holandés de evaluación de la calidad del agua, el cual clasifica la calidad del agua en 5 clases, de acuerdo a la legislación costarricense (^{MINAE, 2007}). También se evaluó el contenido de coliformes fecales (CF), un indicador muy importante de nuestra legislación que establece como límite contenidos máximos de 1000 CF para que el agua se pueda usar con fines recreativos de contacto primario, como lo es la práctica de la natación.

Metodología

El estudio se llevó a cabo en dos subcuencas que forman parte de la península de Osa: la del río Tigre y la del río Rincón (figura 1). En cada subcuenca se muestreó el río principal en su zona alta, lo más cerca posible de la naciente del río; así como en su zona baja, cerca de la desembocadura. Las zonas altas y bajas en ese sector del estudio tienen características geomorfológicas y socioambientales diferentes. La zona alta en cada una de estas subcuencas se caracteriza por pendientes altas, densidad poblacional nula y alta cobertura vegetal que forma parte del Parque Nacional Corcovado. En cambio, las zonas bajas de caracterizan por ser de pendiente muy baja, densidad poblacional baja y uso del suelo con fines agrícolas, aunque también existe cobertura boscosa en esta zona baja.

Las muestras recolectadas en el río Rincón se codificaron como R1 (zona alta) y R3 (zona baja); mientras que el río Tigre se clasificaron como Ti 1 (zona alta) y Ti3 (zona baja).

Figura 1: Subcuencas seleccionadas pertenecientes a la península de Osa. Fuente: Mapa elaborado por Guillermo Calvo, 2014. 

La localización geográfica de los puntos de muestreo se indica en el Cuadro 1.

La evaluación de la calidad de las aguas se llevó a cabo en dos períodos de tiempo: 2008-2009 y 2010-2011. En el caso del análisis de CF, el período de evaluación fue de enero hasta agosto, en el año 2009 y 2011, respectivamente. La cuantificación de este indicador se efectuó por el método de fermentación de tubos múltiples, conocidos como número más probable (NMP/100 ML), indicado en el Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater" (^{APHA, 2005}).

La clasificación de la calidad de las aguas en 5 clases diferentes se llevó a cabo utilizando el Índice Holandés para valorar la calidad en cuerpos de agua superficiales. El Índice se basa en la obtención de un puntaje de acuerdo con tres indicadores analizados: la demanda bioquímica de oxígeno (DBO₅), el oxígeno disuelto (OD) y el nitrógeno amoniacal (N-NH₄ ⁺⁾. El OD es un indicador de calidad medido en el campo y con este indicador se puede calcular el porcentaje de saturación de oxígeno (PSO), indicador necesario para la clasificación de la calidad del agua. El Cuadro 2 muestra el puntaje dado a cada indicador, según su concentración en el agua y la sumatoria de estos tres datos se compara con la información dada en el Cuadro 3 para clasificar la calidad del agua (MINAE, 2007).

La metodología, tanto para el análisis como para la toma de las muestras de los indicadores del Índice Holandés, fue la establecida en el "Standard MethodsfortheExamination of Water and Wastewater (APHA, 2005).

La verificación de posibles cambios en los niveles de contaminación del agua en cada uno de los puntos de muestreo en ambos períodos de tiempo se llevó a cabo utilizando el programa de cómputo estadístico Statistical Package for Social Science (SPSS). Los distintos valores de contaminación medidos por medio del Índice Holandés, durante 12 meses en cada uno de los puntos de muestreo, se segregaron en dos épocas diferentes: la lluviosa y la seca. El Instituto Meteorológico Nacional estableció que la época seca correspondió desde mediados del mes de noviembre hasta abril del siguiente año, y la lluviosa desde el mes de mayo hasta mediados de noviembre del mismo año. Por conveniencia para dicho análisis, se redefinió la época seca de los meses de noviembre a abril y la lluviosa desde mayo hasta octubre. Las posibles diferencias entre puntos de muestreo por época y por período de tiempo se evaluaron por medio del Análisis de Varianza (ANOVA) y empleando la metodología de Duncan con un nivel de significancia de un 5%, para poder determinar posibles diferencias entre grupos distintos.

Discusión de los resultados

El Cuadro 4 muestra los resultados del análisis de CF entre los años 2009 y 2011 en cada uno de los puntos de muestreo. Se observa que el contenido de CF en el 2011 fue menor, en comparación con el período 2009. En dicho cuadro se clasificaron los contenidos de CF menores a 1000 NMP/100 ml con el color verde, indicando con ello que se pueden utilizar con fines recreativos de contacto primario, de acuerdo con los límites de permisibilidad establecido en nuestro reglamento. Por otra parte, aquellos datos en color rojo corresponden a valores de CF superiores a los 1000 NMP/100 ml cuyo uso no puede dedicarse a actividades como la natación.

Los meses con color rojo fueron más frecuentes en el 2009, reduciendo el tiempo de uso recreativo durante el año en ambos ríos; mientras que en el período 2011, solo estuvo restringido un mes para tal actividad recreativa; y únicamente en el río Tigre el mes de julio para la zona baja, y el mes de junio en la zona alta.

El Cuadro 4 muestra que los niveles de contaminación por CF se incrementaron en el período de lluvia, mientras que la contaminación por CF es menor en la época seca. En general, se considera que el incremento en CF está asociado con el incremento en los períodos de lluvia; sin embargo, no fue factible corroborarlo debido a la ausencia de estaciones pluviales localizadas en las zonas de muestreo, La península de Osa se caracteriza por poseer microclimas distintos ubicados en distintas zonas de la región, y tanto la subcuenca del río Tigre como la del río Rincón se caracterizan por comportamientos pluviales bastante diferentes entre sí.

El Cuadro 5 muestra los resultados encontrados en los cuatro puntos de muestreo seleccionados y distribuidos en las dos subcuencas en el período 2008-2009 y 2010-2011, que corresponden a la aplicación del Índice Holandés. En el período 2010-2011 el orden de los meses se reacomodó en el Cuadro 5 para que el proceso comparativo por mes sea visualmente más fácil en su interpretación.

Primeramente se observa que los niveles de contaminación en cada uno de los puntos muestreados oscila entre la categoría de No Contaminado (azul) a Levemente Contaminado (verde), excepto en el mes de julio del 2011 donde, claramente, hay un incremento en los niveles de contaminación. Los mismos pudieron estar asociados a un incremento en los niveles de lluvia que fueran particularmente altos. Sin embargo, la falta de datos de precipitación no permite el probar tal hipótesis.

Por otra parte, los datos individuales en cada uno de los puntos de muestreo debieron agruparse por época seca y lluviosa para llevar a cabo el análisis estadístico. El análisis de cambios en niveles de contaminación, al comparar cada punto de muestreo dentro de una misma época pero de diferente período 2008-2009 en relación con el 2010-2011, mostró que no existe diferencia estadística significativa para justificar alguna variabilidad, excepto para el punto Tigre-3 donde sí hubo un incremento en los niveles de contaminación.

Conclusiones

Los niveles de CF en la época seca en ambos períodos evaluados presentaron condiciones adecuadas para el uso del agua con fines recreativos en cada uno de los puntos de muestreo. La época lluviosa mostró condiciones diferentes entre ambos períodos de estudio. En el 2011 hubo condiciones para el uso recreativo del agua en todos los puntos de muestreo, excepto para Ti-1 en Julio y Ti-3 en Junio. En cambio, la época lluviosa del año 2009 presentó prácticamente condiciones de contaminación no aptas para el uso del agua para actividades recreativas.

El análisis estadístico del nivel de contaminación evaluado con el Índice Holandés en cada uno de los puntos de muestreo no indica cambios significativos entre períodos ni entre época del año. La única excepción es el punto Ti-3 que sí muestra un cambio significativo en los niveles de contaminación durante la época lluviosa, el cual es mayor en el año 2011.