Evaluation of extracellular enzymatic activity in the Aburrá-Medellín river as a response to variations in water quality and flow regime

• Autores: Alejandra Cifuentes Zapata, Lina C. Giraldo Buitrago, Néstor Aguirre
• Localización: Revista EIA, ISSN-e 1794-1237, Vol. 21, Nº. 42, 2024
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evaluación de la actividad enzimática extracelular en el río Aburrá-Medellín como respuesta a variaciones en la calidad del agua y el régimen de caudal
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• Resumen
  • español

    El río Aburrá-Medellín ha sido modificado debido a los procesos de urbanización de la cuenca, lo que ha afectado el perfil fisicoquímico del agua. Con el fin de identificar patrones en la actividad enzimática asociados a la variación en las condiciones fisicoquímicas y el régimen de caudal, se midió la actividad de las enzimas β-glucosidasa and fosfatasa, relacionadas con el metabolismo del carbono y el fósforo respectivamente, en el de agua y el biofilm. Para ello, se seleccionaron en nueve sitios de monitoreo con diferente grado de intervención antrópica, durante régimen de caudal bajo, medio y alto, asociado a la variabilidad meteorológica en la cuenca. La hipótesis planteada fue que el perfil fisicoquímico y el régimen de caudal afectan la actividad de ambas enzimas, tanto en el agua como en el biofilm, puesto que influyen en la concentración de nutrientes transportada por el río. Según los resultados obtenidos, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en la actividad enzimática en régimen de caudales bajo, medio y alto, aunque se observó una mayor concentración de nutrientes en caudales bajos y medios respecto a caudales altos. Por otro lado, se observó que la concentración de nutrientes en el río cambió conforme el gradiente de urbanización en la cuenca, debido a las descargas de aguas residuales provenientes de los municipios densamente poblados. La actividad de ambas enzimas fue mayor en los sitios donde la concentración de nutrientes fue más alta, por el contrario, en los sitios de monitoreo localizados en la zona alta de la cuenca, donde la intervención antrópica y la concentración de nutrientes fue baja, se midieron las menores actividades enzimáticas, tanto en el agua como en el biofilm, en ese sentido, la actividad enzimática puede ser usada como un indicador de la salud del río Aburrá-Medellín y se sugiere incluir la medición de estas variables en el marco de la Red de Monitoreo RedRío.

  • English

    The Aburrá-Medellín river has been affected by urbanization processes in its basin, which has altered its physicochemical profile. In order to identify patterns in the enzymatic activity associated with variations in water quality and flow regime, the activity of the β-glucosidase and phosphatase enzymes, related to carbon and phosphorus metabolism, respectively, was measured in the water and biofilm. For this purpose, nine monitoring stations with different degrees of anthropic intervention were selected, which were evaluated during low, medium and high flow regimes associated with meteorological variability in the basin. The hypothesis was that the physicochemical profile, water quality and flow regime affect the activity of both enzymes, both in the water and in the biofilm, since they influence the concentration of nutrients transported by the river. According to the results obtained, no statistically significant differences were found in the enzymatic activity at low, medium and high flow rates, although a higher concentration of nutrients was observed at low and medium flow rates than at high flow rates. On the other hand, it was observed that the concentration of nutrients in the river changed according to the degree of urbanization in the basin, due to the discharge of wastewater from densely populated municipalities. The activity of both enzymes was higher in the stations with higher concentrations of nutrients, while in the monitoring stations located in the upper zone of the basin, where anthropic intervention and the concentration of nutrients was low, the lowest enzymatic activities were found both in the water and in the biofilm. In this regard, enzymatic activity can be used as an indicator of the health of the Aburrá-Medellín river and it is suggested that the measurement of this variable be included in the framework of the RedRío monitoring network.