Los líquenes como bioindicadores de presencia de metales pesados en ecosistemas de montaña: experiencia en la Cordillera Blanca, Ancash-Perú

Abstract

Los líquenes son considerados acumuladores de una variedad de contaminantes como los metales pesados, por lo que son usados para determinar el estado de estos elementos en el ambiente en una zona específica. El objetivo de este estudio fue evaluar a los líquenes como bioindicadores de la presencia de diez metales pesados en las partes altas de dos subcuencas de la Cordillera Blanca (Ancash, Perú): Llullán-Parón (02 sitios adyacentes a la laguna de Parón) y Yanayacu (01 sitio próximo a la laguna de Querococha). Como primera aproximación se evaluó las diferencias de liquenobiota entre los sitios de estudio afín de determinar si estas diferencias responden a posibles efectos de toxicidad de los metales en el ambiente ó, a condiciones netamente naturales de los lugares en estudio, de donde, posteriormente, se infirió lo último. Luego, 03 especies, de las 33 especies de líquenes identificadas, fueron seleccionadas para la determinación de las concentraciones de metales pesados bioacumulados: dos especies del género Usnea, uno de hábito saxícola y el otro cortícola, y un líquen folioso de la especie Sticta weigelii. Los resultados de los metales, analizados por ICP-MS, fueron evaluados con una ANOVA para dos factores: “lugar de estudio” y “tipo de especie”, obteniéndose resultados significativos que mostraron una mayor bioacumulación de Mn en los sitios de Parón y de As en Querococha. Mientras que, a nivel de especie, se registró una mayor bioacumulación de “As” en la especie Sticta weigelii que las especies del género Usnea. El análisis de correlaciones y de componentes principales mostró una fuerte relación de la mayoría de metales con los elementos litofílicos Al y Fe indicando que el mecanismo de bioacumulación fue principalmente a través del “atrapamiento de partículas”. Finalmente, se evaluó el aporte de metales del suelo hacia los líquenes mediante la comparación de rangos de abundancia de metales entre los líquenes y suelos, y el análisis de factores de enriquecimiento, dando como resultado un evidente aportede los suelos en la composición metálica en los líquenes aunque para algunos elementos como el Cr, As, Pb y Zn, una parte del aporte provendría de un transporte atmosférico de partículas provenientes de actividades antrópicas en ambos sitios de estudio

Lichens are mostly considered as accumulators of a variety of pollutants such as heavy metals, so they are used to determine the level of these elements in the environment in a specific area. The objective of this study was to evaluate lichens as bioindicators for the presence of ten heavy metals in the highlands of two Cordillera Blanca main basins: LlullánParón (02 sites near to the Parón Lake) and Yanayacu (01 site near to the Querococha Lake). As a first approximation, the differences between the study sites lichen communities were evaluated in order to determine whether they respond to possible effects of metal toxicity in the environment or to purely natural conditions, although finally the latter was inferred. Then, 03 species, of the 33 species of lichens identified, were selected for the bioaccumulation assessment: two species of the genus Usnea, one saxicolous (growing on rock surface) and the other corticolous (growing on tree bark), and the foliose lichen specie Sticta weigelii. The metals concentration values, obtained by ICP-MS, were evaluated with an ANOVA for two factors: “study site” and “species type”. As a result, the manganese values were significantly higher in Parón’s sites, while arsenic values, in Querococha’s sites. At the species level, a higher As bioaccumulation was recorded in the Sticta weigelii species than the species of the genus Usnea. The correlation and principal component analysis showed a strong relationship of most metals with the lithophilic Al and Fe elements indicating that the bioaccumulation mechanism was mainly through “Particulate entrapment” uptake. Finally, the contribution of metals from the soil to the lichens was evaluated by comparing the element ranks in lichens and soils, and the analysis of Enrichment Factors for each element, resulting in an evident contribution of the soils on the elemental composition of the lichens. However, for some elements such as Cr, As, Pb and Zn, part of the contribution would come from an atmospheric transport of particles associated to anthropic activities in both study sites