Chemical and biological conditions of the aquatic ecosystem that have an impact on the decomposition dynamics of Cecropia peltata leaf litter, Blanco river, Bagaces: An experience in the academic practice

Chemical and biological conditions of the aquatic ecosystem that have an impact on the decomposition dynamics of Cecropia peltata leaf litter, Blanco river, Bagaces: An experience in the academic practice

Authors

  • Johanna Rojas Conejo Universidad Nacional. Liberia, Costa Rica
  • Magally Rosales Dinarte Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica.
  • Katherine Sánchez Jiménez Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica
  • Natalia Barahona Picado Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica
  • Nathalie Flores Matarrita Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica
  • Breysi Calvo Siles Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica
  • Tamara Cabalceta Gutiérrez Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica
  • Sharon Arce Rodríguez Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica
  • Jéssica Madrigal Cortés Colegio Técnico Profesional Fortuna de Bagaces, Bagaces, Costa Rica
  • Andrea Suárez Serrano Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

DOI:

https://doi.org/10.22458/rb.v35i2.5605

Keywords:

parameters, aquatic, experiment, sediments, leaf litter

Abstract

The opaline color of the Blanco River is a feature that attracts the attention of visitors to the Fortuna de Bagaces area, especially during the dry season. The Blanco River water chemical characteristics are not only responsible for its distinctive color but also for important ecological processes that occur in its aquatic ecosystem. This research aimed to analyze the chemical and biological conditions that influence the decomposition of the “guarumo” (trumpet tree – Cecropia peltata) in the Blanco River. Students from the Fluvial Ecosystems Ecology course at the National University, along with the Ecotourism program of the Fortuna de Bagaces Technical Professional College, conducted an experiment to measure the decomposition time of the leaf litter, under the influence of fluids from the Miravalles Volcano. Four groups of mesh bags with dry leaves were installed, and weekly simples were collected to calculate the decomposition rate and remaining mass. The diversity and abundance of aquatic insects in the samples were also analyzed. In 2018 and 2024, point measurements of physical-chemical parameters of the water and analysis of the chemical components of the brown gel present in the riverbed were carried out. The results showed that the trumpet tree leaf litter could completely degrade in 68 days, with a 30 % loss in the first 20 days, associated with water and sediment conditions containing high levels of silicon, aluminum, sulfur, iron, and calcium.

Author Biographies

Johanna Rojas Conejo, Universidad Nacional. Liberia, Costa Rica

Universidad Nacional. Liberia, Costa Rica.Centro de Recursos Hídricos para Centroamérica y el Caribe.

Magally Rosales Dinarte, Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica.

Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica. ​

Katherine Sánchez Jiménez, Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

Natalia Barahona Picado, Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

Nathalie Flores Matarrita, Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

Breysi Calvo Siles, Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

Tamara Cabalceta Gutiérrez, Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

Sharon Arce Rodríguez, Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

Jéssica Madrigal Cortés, Colegio Técnico Profesional Fortuna de Bagaces, Bagaces, Costa Rica

Colegio Técnico Profesional Fortuna de Bagaces, Bagaces, Costa Rica

Andrea Suárez Serrano, Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

Universidad Nacional, Liberia, Costa Rica

References

Acevedo-Sandoval, O., Ortiz-Hernández, E., Cruz-Sánchez, M. y Cruz-Chávez, E. (2004). El papel de óxidos de hierro en suelos. Terra Latinoamericana, 22(4), 485-497.

Ambrosio, E. S. (2014). Hábitats y grupos funcionales alimentarios de los macroinvertebrados bentónicos en la costa bonaerense del Río de la Plata: Relación con la contaminación. Web.

Astudillo, M. R., Ramírez, A., Novelo-Gutiérrez, R., y Vázquez, G. (2014). Descomposición de hojarasca en seis arroyos de Bosque Mesófilo de Montaña en la cuenca alta del río La Antigua, Veracruz, México. Revista de Biología Tropical, 62, 111. https://doi.org/10.15517/rbt.v62i0.15782

Baird, R., & Bridgewater, L. (Eds.). (2017). Standard methods for the examination of water and wastewater (23rd ed.). American Public Health Association (APHA).

Chará-Serna, A. M., Chará, J. D., Zúñiga, M. D. C., Pedraza, G. X. y Giraldo, L. P. (2010). Clasificación trófica de insectos acuáticos en ocho quebradas protegidas de la ecorregión cafetera colombiana. Universitas Scientiarum, 15 (1), 27. https://doi.org/10.11144/javeriana.sc15-1.tcoa

Decreto Ejecutivo N.° 33903. (2007). Reglamento para la evaluación y clasificación de la calidad de cuerpos de agua superficiales. La Gaceta, 178.

Dudgeon, D., & Wu, K. K. Y. (1999). Leaf litter in a tropical stream: Food or substrate for macroinvertebrates? Fundamental and Applied Limnology, 146 (1), 65–82. https://doi.org/10.1127/archiv-hydrobiol/146/1999/65

Eyes-Escalante, M., Rodríguez-Barrios, J., & Gutiérrez-Moreno, L. C. (2012). Descomposición de la hojarasca y su relación con los macroinvertebrados acuáticos del río Gaira (Santa Marta, Colombia). Acta Biológica Colombiana, 17 (1), 77-92.

Ford, I. N. (1984). Dinámica mineral en el suelo: Algunos puntos de referencia para su estudio. Departamento de Suelos, Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, Estado de México.

Giggenbach, W. F., & Soto, R. C. (1992). Isotopic and chemical composition of water and steam discharges from volcanic-magmatic-hydrothermal systems of the Guanacaste Geothermal Province, Costa Rica. Applied Geochemistry, 7 (4), 309-332. https://doi.org/10.1016/0883-2927(92)90022-U

González Achem, A. L., Rolandi, M. L., & Fernández, H. R. (2015). Saline waters and macroinvertebrates in subtropical Andean streams. Ecología Austral, 25 (1), 26-36.

Graça, M. A. (2001). The role of invertebrates on leaf litter decomposition in streams – a review. International Review of Hydrobiology: A Journal Covering all Aspects of Limnology and Marine Biology, 86 (4-5), 383-393. https://doi.org/10.1002/1522-2632(200107)86:4/5<383::AID-IROH383>3.0.CO;2-D

Graça, M. A., Bärlocher, F., & Gessner, M. O. (2005). Methods to study litter decomposition: A practical guide. Springer Science & Business Media.

Graça, M. A., Pozo, J., Canhoto, C., & Elosegi, A. (2002). Effects of Eucalyptus plantations on detritus, decomposers, and detritivores in streams. Scientific World Journal, 2, 1173-1185. https://doi.org/10.1100/tsw.2002.193

Hanson, P., Springer, S. y Ramirez, A. (2010). Introducción a los grupos de macroinvertebrados acuáticos. Revista De Biología Tropical, 58 (S4), 3–37. https://doi.org/10.15517/rbt.v58i4.20080

Leroy, C. J., & Marks, J. C. (2006). Litter quality, stream characteristics and litter diversity influence decomposition rates and macroinvertebrates. Freshwater Biology, 51(4), 605–617. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2006.01512.x

Monsalve Camacho, O. I., Gutiérrez D., J. S., & Cardona, W. A. (2017). Factores que intervienen en el proceso de mineralización de nitrógeno cuando son aplicadas enmiendas orgánicas al suelo: Una revisión. Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas, 11(1), 200–209. https://doi.org/10.17584/rcch.2017v11i1.5663

Mora Abarca, M., Artavia Rodríguez, L. G. 1., & Ramírez Rodríguez, T. (2013). Propuesta de zonificación ambiental para las microcuencas de los ríos Blanco y Cuipilapa, Bagaces, Costa Rica. [San José, Costa Rica].

Motta Díaz, Á., Ortega Corredor, L., Niño Fernández, Y. y Aranguren Riaño, N. (2016). Grupos funcionales alimenticios de macroinvertebrados acuáticos en un arroyo tropical (Colombia). Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica, 19 (2), 425-433. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0123- 42262016000200019&lng=en&tlng=es

Palma, A., Figueroa, R., & Ruiz, V. H. (2009). Evaluación de ribera y hábitat fluvial a través de los índices QBR e IHF. Gayana (Concepción), 73 (1), 57-63.

Pardo Carrasco, S. C., Suárez Mahecha, H., & Pertuz Buelvas, V. M. (2009). Interacción de los suelos sulfatados ácidos con el agua y sus efectos en la sobrevivencia del bocachico (Prochilodus magdalenae) en cultivo. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 22 (4), 619-631.

Petersen, R. C., & Cummins, K. W. (1974). Leaf processing in a woodland stream. Freshwater Biology, 4 (4), 343–368. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.1974.tb00103.x

Pringle, C. M., Triska, F. J., & Browder, G. (1990). Spatial variation in basic chemistry of streams draining a volcanic landscape on Costa Rica's Caribbean slope. Hydrobiologia, 206 (1), 73-85.

Rivera Vázquez, R., Soto Pinto, L., Núñez Colín, C. A., De Jung, B., Hernández Rivera, M., y Ordóñez Díaz, J. A. (2013). Producción y tasa de descomposición de hojarasca en Acahuales de selva caducifolia en Chiapas. Revista mexicana de ciencias forestales, 4 (20), 20-30.

Rosemond, A. D., Pringle, C. M., Ramírez, A., Paul, M. J., & Meyer, J. L. (2002). Landscape variation in phosphorus concentration and effects on detritus‐based tropical streams. Limnology and Oceanography, 47 (1), 278-289. https://doi.org/10.4319/lo.2002.47.1.0278

Royer, T. V., & Minshall, G. W. (2003). Controls on leaf processing in streams from spatial-scaling and hierarchical perspectives. Journal of the North American Benthological Society, 22 (3), 352-358.

Sánchez Espinosa, J. A. y Rubiano Sanabria, Y. (2015). Procesos específicos de formación en Andisoles, Alfisoles y Ultisoles en Colombia. Revista EIA, (SPE2), 85-97.

Sánchez, S., Crespo, G., Hernández, M. y García, Y. (2008). Factores bióticos y abióticos que influyen en la descomposición de la hojarasca en pastizales. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 42 (2). http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03942008000200001

Sierra-Rozo, O., Mancera Pineda, E., & Santos-Martínez, A. (2009). Velocidad de descomposición de la hojarasca en diferentes sustratos de manglar durante la época de lluvias en San Andrés Isla, Caribe Colombiano. Boletín de Investigaciones Marinas y Costeras - INVEMAR, 38 (1), 59-84. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0122-97612009000100004

Tomanova, S., Goitia, E., & Helešic, J. (2006). Trophic levels and functional feeding groups of macroinvertebrates in neotropical streams. Hydrobiologia, 556 (1), 251-264.

Troisi, J., Di Fiore, R., Pulvento, C., Dandria, R., Vega-Galvez, A., Miranda, M., & Lavini, A. (2014). Saponinas. In Estado del arte de la quinua en el mundo (pp. 317-330).

Vargas-Rojas, A. (2012). Ecología y conservación de Cecropia peltata en ecosistemas neotropicales. Editorial Universitaria.

Vega Zúñiga, E., Rojas Chavarría, L., Barrantes Víquez, M., Molina Zúñiga, F., Hakanson, E. C., & Mora Protti, O. (2005). Geologic model of the Miravalles geothermal field, Costa Rica. In Proceedings of the World Geothermal Congress (pp. 1-5).

Villada-Bedoya, S., Triana-Moreno, L. A. y G-Dias, L. (2017). Grupos funcionales alimentarios de insectos acuáticos en quebradas andinas afectadas por agricultura y minería. Caldasia, 39 (2), 370-387.

Villavicencio-Enríquez, L. (2012). Producción, pérdida de peso y tasas de descomposición de hojarasca en cafetales tradicional y rústico, y selva mediana, en Veracruz, México. Revista Chapingo. Serie ciencias forestales y del ambiente, 18 (2), 159-173.

Published

2024-12-11

How to Cite

Johanna Rojas Conejo, Magally Rosales Dinarte, Katherine Sánchez Jiménez, Natalia Barahona Picado, Nathalie Flores Matarrita, Breysi Calvo Siles, Tamara Cabalceta Gutiérrez, Sharon Arce Rodríguez, Jéssica Madrigal Cortés, & Andrea Suárez Serrano. (2024). Chemical and biological conditions of the aquatic ecosystem that have an impact on the decomposition dynamics of Cecropia peltata leaf litter, Blanco river, Bagaces: An experience in the academic practice. Biocenosis, 35(2), 71–88. https://doi.org/10.22458/rb.v35i2.5605
Loading...