Contenido

Agradecimientos ..........................................................................................

Prólogo ...... ............... ......

Presentación ...... ......... ...... ...............

Sección 1 El ambiente acuático ...................................................................

1 Reseña histórica de la limnología ...........................................................Definición de limnología ... .....Albores de la limnología .....Establecimiento de la limnología como ciencia ......................................

Desarrollo de la limnología en Europa .............................................Desarrollo de la limnología en Norteamérica ..................................Desarrollo de la limnología en el neotrópico ...................................Desarrollo de la limnología en Brasil ...............................................Desarrollo de la limnología en otros países neo tropicales ...............Desarrollo de la limnología en Colombia .........................................

2 El ecosistema acuático .............................................................................El agua .....................................................................................................

Propiedades físicas del agua .. .......La molécula del agua .......

Estructura y funcionamiento del ecosistema acuático ............................Balance del agua en la naturaleza ...........................................................

El ciclo hidrológico .. .....Balance del aguaen el ámbito mundial .............................................

Zonación en un lago .........Interfase aire-agua ... ... ....La región "costera" o riparia .............................................................

xv

xvii

xix

1

33444788

1012

1515151719191921232323

viii

La región litoral 23Fuentes de detritos en la zona litoral 24

La región limnética o pelágica 26La región profunda o bental 28

Evolución estructuraldel ecosistema y circulación de la materia 30Factores abióticos 30

Penetración de la luz solar 30

Gases disueltos en el agua 31Sólidos disueltos en el agua 33

Factores bióticos ... ... ... 34Metabolismo del ecosistema acuático 36

Etapas del metabolismo acuático 37Dinámica de las poblaciones y comunidades acuáticas 38

3 Los humedales ..oo.oo.oo..oooo..oooo.oo.oo..oooo.oooo...oo.oo.oooo.oooo oo.oooo..oo.oooo.oooo...oo. 40Función de los humedales 42

Tipos de humedales 44

4 Los lagos ...oo.oo.oo.oo.oo.oo.oooo.oo.oo..oo.oo.oo oo.oo.oo.oo.oooo...oooo.oooo.oo.oo.oo.oo oooo.oo. 49Origen de los lagos 50

Lagos de origen tectónico 50Lagos de origen volcánico 52Lagos formados por deslizamiento del terreno 52Lagos de origen glaciar 53Lagos formados por disolución del sustrato 56Lagos formados por acumulación de materia orgánica 56Lagos formados por actividad animal 57Represas: lagos creados por el hombre 57Lagos de origen meteorítico 57Lagos formados por acción del viento 58Lagos formados por actividad en la línea costera 59Lagos originados por acción de los ríos 61Charcas ...... ... ... 66

Forma y tamaño de los lagos 67Parámetros morfológicos y morfométricos importantes 68Dimensiones superficiales 69Dimensiones subsuperficiales ... 71

5 Los ríos ..oo 77

Origen de los ríos 78Características de las cuencas de drenaje 79Morfología y tipología de los cauces 79Patrones de drenaje 80Naturaleza del lecho de los ríos 81Dinámica fluvial 83

ix

Tipos de flujo 83La velocidad 84

La descarga o caudal 84El transporte de materiales 85Patrones de cauces de las corrientes 85

Algunos parámetros en los cauces de los ríos 87Cambios sucesionales a lo largo de los ríos 88El río Amazonas: un caso excepcional en el neotrópico 92

Limnología del Amazonas 94Fauna del Amazonas 96

6 Los estuarios . 97Origen de los estuarios 97Clases de estuarios 98

Modificaciones morfológicas en los estuarios 99Estratificación salina y circulación en los estuarios 101Productividad en los estuarios 104Biota estuarina . 105

Factores que afectan la productividad y estabilidad en los estuarios 107

7 Los embalses 111

Registro mundial de embalses 114Partes de un embalse con central hidroeléctrica 116Zonas de un embalse ... 118Los embalses en Colombia 119Consideraciones básicas sobre embalses 120Factores limnológicos en los embalses 125Efecto de los pulsos en los embalses 129Hidrología e hidráulica de los embalses 130Problemas de sedimentación en los embalses 131

Interacción entre el embalse y la atmósfera 132Estratificación en los embalses 133

Físicoquímica de los embalses 135Productividad en los embalses 137Eutrofización en los embalses .. 139

Sección uFísica y química del agua 141

8 La energía radiante, la luz y el ecosistema acuático 143La radiación solar 143

Distribución de la radiación solar 146Color y turbiedad en los lagos 154Efecto del calor en el agua 157

Estratificación térmica en lagos de zonas templadas 166

x

Estratificación térmica en lagos de regiones tropicales ....................Clases de lagos según su estratificación térmica ...............................

9 Gases disueltos en el agua: el oxígeno disuelto .....................................Oxígeno disuelto .....................................................................................

Balance de oxígeno ...........................................................................Difusión de oxígeno del aire al agua ................................................Porcentaje de saturación de oxígeno disuelto (%02) ........................Concentración de oxígeno en lagos tropicales .................................Variación diaria de oxígeno ...........Perfiles de oxígeno en un lago ..........................................................Oxígeno en lagos de zonas templadas ..............................................Déficits de oxígeno .............Demanda bioquímica de oxígeno .....................................................Demanda química de oxígeno ..........................................................Demanda bentónica de oxígeno .......................................................

10 Gases disueltos en el agua: el sistema carbono inorgánico disuelto,pH y alcalinidad ...............................................Medición de las formas del CID .............................................................El pH .......................................................................................................

Valores de pH en aguas neotropicales ..............................................Sistema buffer .............

Alcalinidad ...............................................................................................Determinación de la alcalinidad .......................................................

II Carbono orgánico ............CO P-detrítico ...........................................................................................Carbono orgánico disuelto .............................................................

Importancia del COD ... ....................Principales formas del COD ...........

12 Principales iones en las aguas naturales ..............................................Iones en el agua ..................Sólidos totales disueltos y conductividad eléctrica .................................La conductividad eléctrica en aguas neotropicales .................................Orígenes y comportamiento de los iones en los ecosistemas acuáticos .....

Los carbonatos ..........................................................................El calcio y el magnesio ......................................................................El concepto de dureza .......................................................................Causas de la dureza ...........................................................................Métodos de determinación de la dureza ..........................................Los sulfatos ........................................................................................Ciclo del azufre en el agua ................................................................Los cloruros .......................................................................................

168173

180180181184185186186187188189190194195

198201204206207208209

212212215216216

223223224226227228229230232233234234236

El sodioy el potasio ... .....El hierro .............................................................................................El sílice ...............................................................................................

Otros iones en el agua .......................................................................

13 Nutrientes de los ecosistemas acuáticos: el fósforo y el nitrógeno .....El nitrógeno ................

Características químicas del nitrógeno .............................................Ciclo del nitrógeno ............................Fuación del nitrógeno en los ecosistemas acuáticos .........................Fuación de nitrógeno por bacterias ..................................................Fuación del nitrógeno por algas verdeazules ....................................Asimilación del nitrógeno ......Procesos de amonificacíón, nitrificación y desnitrificación ..............Presencia de amoniaco, nitratos y nitritos en los ecosistemas

acuáticos neotropicales ... ....Clasificación de los lagos con base en la concentración

de los compuestos nitrogenados ...................................................Determinación de las formas de nitrógeno en el agua .....................

Elfósforo ... ... ......Formasquímicasdel fósforo ........Ciclodel fósforo .. ......Absorciónde los fosfatospor lasmacrofitasy el fitoplancton ..........El fósforoen los sedimentos..............................................................Precipitacióndel fósforo ......Liberacióndel fósforo ...............Clasificación de los lagos con base en la concentración de fósforo ..Determinacióndel fósforoen el agua ...............................................

Sección 11IProducción y ensambles (assemblages) .... ... ... ......

14 El ensamble fitoplanctónico ..................................................................Reinoprocariota ............

División Cianoprocariota ... ............Reinoeucariota .......

DivisiónChlorophyta. .....División Chrysophyta ........................................................................DivisiónEuglenophyta .....D. . .,

Py hlVlSlon rrop yta ..................................................División Cryptophyta ............

El fitoplancton como indicador ..............Determinación de biomasa y producción ...............................................

Método del oxígeno ........................Método del 14C .....Determinación de biomasa .........

xi

236237238238

240240241241243244244244245

247

248248249249250252253253254254254

255

257261261263263265266266266266268268271274

xii

Morfología funcional y estrategias adaptativas del fitoplancton 278Sucesión en el fitoplancton 286

15 El ensamble perifítico 289El perifiton como componente de los ecosistemas acuáticos 291Factores que controlan el desarrollo del perifiton 291Métodos de estudio del perifiton 295

Sustratos naturales 295Sustratos artificiales 296

F~ación. identificación y conteo del perifiton 297Importancia del perifiton en la productividad de los embalses 299El perifiton como indicador de la calidad del agua 299

16 El ensamble zooplanctónico 301Aspectos ecológicos del zooplancton 301Estudios sobre zooplancton en el neotrópico 302Principales grupos taxonómicos de zooplancton 302

Protozoos 302Rotíferos 304Cladóceros 304

Copépodos 305Papel ecológico del zooplancton 306

17 Plantas acuáticas 308

Principales grupos de plantas acuáticas 308Clasificación de las plantas acuáticas de acuerdo con el hábitat 309

Plantas flotantes.. 309

Plantas sumergidas 311Plantas emergentes 313

Adaptaciones de las plantas al medio acuático 315Metabolismo del dióxido de carbono y del oxígeno 318Metabolismo de los nutrientes 318

La luz, la temperatura y la presión como factores limitantes 318Productividad primaria y biomasa 319Productividad de las macrofitas en regiones tropicales 319Descomposición de la biomasa y reciclaje de nutrientes 320Fauna asociada a las raíces de las plantas acuáticas 320Control del crecimiento de las plantas acuáticas 321

18 El ensamble de los macroinvertebrados acuáticos 324El hábitat acuático 324

TIpos de hábitats acuáticos 325Paso de la vida acuática a la terrestre 326

Adaptaciones para respiración en agua 328Regulación osmótica 329

Adaptaciones alimenticias ..................................................................Biogeografía y ecología de los insectos acuáticos neotropicales .............Principales grupos de macroinvertebrados acuáticos .............................

Filo Porifera .......................................................................................Filo Coelenterata ...............................................................................Filo Platyhelminthes ..........................................................................Filo Nematomorpha ..........................................................................Filo Mollusca ......................................................................................Filo Annelida .....................................................................................Filo Arthropoda .................................................................................

Producción de la fauna bentónica ...........................................................Papel de la comunidad bentónica en la dinámica de los nutrientes ...Métodos de recolección y estudio de macroinvertebrados acuáticos ..

Los macroinvertebrados acuáticos y su uso como bioindicadoresde la calidad del agua ..............................................................................

Bases de la bioindicación ................................................El método BMWP/Col .....

Mapas de calidad de agua .......................................................................

Sección IV USO y manejo de los ecosistemas acuáticos .............................

19 La contaminación del agua ....................................................................Historia de la contaminación ..................................................................Fuentes de contaminación acuática .........................................................

Tipos de contaminantes y actividades que los generan ....................Efectos de la contaminación acuática ......................................................

Aspectos químicos y bioquímicos ......................................................Aspectos biológicos .. ...............

Uso de algunos índices en el estudio de comunidades acuáticas ...........El enfoque de la diversidad ...............................................................El enfoque biótico . ..............El enfoque saprobio ..............

Sistemas de tratamiento y depuración de aguas .....................................Tratamiento biológico ... .........

Otros tipos de tratamiento ......................................................................

2O Microbiología acuática ...........................................................................Requerimientos fisicoquímicos para el desarrollode los microorganismos ...........................................................................

La temperatura .....El pH . ... ...... ..........El oxígeno ...... ............

Medio ambiente microbiano ...................Microorganismos presentes en el agua ...................................................Ecología microbiana ................................................................................

XIII

331331332332332333333333334334337338338

339340341343

347

349350350350354354356360360360361363363364

370

370370371371372373373

XIV

Bacterias púrpura sulfurosas 374Bacterias oxidantes del azufre 374Bacterias reductoras de sulfato 374Reducción y oxidación bacteriana del hierro 375Reducción del manganeso 376

Métodos de análisis bacteriológicos 376Método de fermentación en tubos múltiples 377Técnica de membrana filtrante (APHA,AWWA&WPCF 1995) 378Técnica de membrana defiltración para coliformes totales

y fecales (termotolerantes) ... 379Determinación de coliformes totales y fecales por la técnica

de sustrato definido 379Calidad bacteriológica del agua para diferentes usos 380Calidad bacterial del agua en Brasil 380Microbiología aplicada al diagnóstico y tratamiento de aguas 381Diagnóstico de la calidad del agua 381Determinación de colifagos en muestras de agua 382Los microorganismos en el tratamiento de aguas residuales 383

Aspectos microbiológicos 383Métodos de tratamiento aerobio 384Métodos de tratamiento anaerobio 384

Procedimiento para tomar muestras para análisis bacteriológicos... 385

21 Limno1ogía aplicada a la acuicu1tura 387Bases limnológicas de la acuicultura 387Perspectivas de la acuicu1tura en el neotrópico 391

Peces promisorios para acuicu1tura en Colombia 391Cultivo de especies de estuario 395

Obras citadas 399

Indice analítico ... 421