Water Quality Monitoring

written by: Ulises Rancaño

Web design by: Andrés Galindo

Facing the January morning wind, a determined group navigates the waters of the Gulf of California. Slowly, they stop and begin bringing out their equipment, until the panga (boat) transforms into a full-fledged laboratory in the middle of the ocean. They then begin taking water samples.

Laguna la Cruz Estuary

Ingrid Bøe/Kino Bay Center

Since the first shrimp farms were developed surrounding the Laguna la Cruz Estuary in the 1990’s, the local fishing community of Kino Bay (Sonora, Mex) has witnessed noticeable impacts on the ecosystem, raising concerns about the marine resources upon which many of them rely.

The Padrés family have lived and fished in the estuary for more than 60 years. Since they began collaborating with Prescott College in 2019, they have realized the critical situation and started to work toward conservation of the site.

Since the first shrimp farms were developed surrounding the Laguna la Cruz Estuary in the 1990’s, the local fishing community of Kino Bay (Sonora, Mex) has witnessed noticeable impacts on the ecosystem, raising concerns about the marine resources upon which many of them rely.

The Padrés family have lived and fished in the estuary for more than 60 years. Since they began collaborating with Prescott College in 2019, they have realized the critical situation and started to work toward conservation of the site.

As part of this effort, the Water Quality Monitoring Community project was formed in April 2023 with the objective of assessing the effects of aquaculture discharge on the estuary. The group is a collaboration between the University of Sonora (UNISON), Prescott College’s Kino Bay Center, and the Padrés family.

THE PROBLEM

Microalgae are the first to respond to changes in water quality—and they are also the foundation of the food chain.

Shrimp farms surrounding the estuary exchange 10-30% of the water in their tanks daily, and with it they release large amounts of organic nutrients and sediment. An excess in nutrients first

Shrimp Farms surrounding Laguna la Cruz

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

Microalgae are the first to respond to changes in water quality—and they are also the foundation of the food chain.

Shrimp farms surrounding the estuary exchange 10-30% of the water in their tanks daily, and with it they release large amounts of organic nutrients and sediment. An excess in nutrients first leads to a bloom of algaes that can subsequently lead to decomposition processes that rob the ecosystem of oxygen (a process known as eutrophication).

Shrimp Farms surrounding Laguna la Cruz

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

leads to a bloom of algaes that can subsequently lead to decomposition processes that rob the ecosystem of oxygen (a process known as eutrophication).

Also, by nature, some of these algae blooms produce toxins. These toxins become a problem when predatory organisms, including fishing species like oysters and clams, accumulate them. This phenomenon can lead to significant sanitary, ecological, economic, and social impacts within the local fishing context.

The large amounts of sediments discharged into the estuary change the hydrology of the estuary and pose a problem for filter-feeding organisms.

Also, by nature, some of these algae blooms produce toxins. These toxins become a problem when predatory organisms, including fishing species like oysters and clams, accumulate them. This phenomenon can lead to significant sanitary, ecological, economic, and social impacts within the local fishing context.

The large amounts of sediments discharged into the estuary change the hydrology of the estuary and pose a problem for filter-feeding organisms.

Shrimp extraction process

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

the method

Initially, the team gathered water samples and data from strategic locations in La Cruz estuary modified by shrimp farms. In recent years, they’ve expanded their monitoring zone to include Santa Rosa, a more pristine estuary within Comcaac territory.

“We compare components from the modified ecosystem to ones that are apparently unaffected by human activity,” say Perla Urquidez and Erick Ponce, UNISON researchers.

Water probe

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

For the monitoring, the team takes in-situ measurements of physical-chemical parameters and collects samples of the marine water. It all starts with Fernando Padrés throwing a probe into the water. After a few moments he reports the exact parameters for temperature, pH, salinity and oxygen to be registered.

Next, the water samples are taken and filtered with special containers which trap suspended solids. In the sample they look for components such as inorganic nutrients, chlorophyll a and phytoplankton, which are indicators of algae density and organism diversity in the water. The samples are then transported an hour inland to the Marine Ecology Laboratory at UNISON in Hermosillo.

A sample of water collected from Laguna la Cruz

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

Water samples ready to be sent to UNISON

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

From April 2023 to May 2024 important fluctuations in suspended solids were registered, surpassing 60 milligrams per liter – the maximum permissible levels in bodies of water according to Mexican official standards (NOM-001- SEMARNAT-2021). Also, the trophic state index, a classification system designed to rate water bodies based on the amount of biological productivity they sustain, confirms a slight excess of nutrients in the water.

Water samples ready to be sent to UNISON

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

From April 2023 to May 2024 important fluctuations in suspended solids were registered, surpassing 60 milligrams per liter – the maximum permissible levels in bodies of water according to Mexican official standards (NOM-001- SEMARNAT-2021). Also, the trophic state index, a classification system designed to rate water bodies based on the amount of biological productivity they

sustain, confirms a slight excess of nutrients in the water.

The fluctuations observed in discharge seasons suggest a potential link between the aquaculture industry and the environmental changes occurring in the estuary

Further monitoring is needed to determine trends of environmental impact in the middle-long term.

The fluctuations observed in discharge seasons suggest a potential link between the aquaculture industry and the environmental changes occurring in the estuary

Further monitoring is needed to determine trends of environmental impact in the middle-long term.

community based initiative

Mangrove Restoration Workshop

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

Estuaries are essential ecosystems as they are nurseries for marine life. In addition, they have also been shown to capture more carbon than rainforests and are an essential resource for the economy of many fishing communities, such as Kino.

By collecting information about water quality, the team is building a solid foundation to develop conservation policies for La Cruz in the near future. The Padrés family, as a community group working in collaboration with the Prescott College Kino Bay Center, also conducts regular clean-ups and has recently started a trap camera monitoring project to demonstrate the importance of the site for a wide range of animals.

Trap camera project

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

"We want to give back a little of what nature has provided to us for generations"

- Juan Carlos Padrés, member of the monitoring team

"We want to give back a little of what nature has provided to us for generations"

- Juan Carlos Padrés, member of the monitoring team

This project is an example of the partnership between community groups and the Kino Bay Center to protect ecosystems, form alliances, build capacity, and make things happen.

The Padrés family along with Prescott College students & members from the Comcaac Nation

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

In addition to the Padrés family and the Water Quality Monitoring Group, there’s a whole conservation movement resulting from the long-term collaborations between the communities of Bahía de Kino, the Comcaac Nation and the Kino Bay Center.

The Padrés’ collaborative conservation efforts with the Center recently received national coverage in an article and radio broadcast published by NPR’s KJZZ branch. Click below to read and listen to this impressive publication:

Monitoreo de Calidad de Agua

escrito por: Ulises Rancaño

diseño web por: Andrés Galindo

Enfrentando el viento de la mañana en enero, un grupo con determinación navega por las aguas del Golfo de California. Poco a poco, se van deteniendo y van sacando sus equipos, hasta que la panga (embarcación) se transforma en un laboratorio en medio del océano. Entonces comienzan a tomar muestras de agua.

Estero Laguna la Cruz

Ingrid Bøe/Kino Bay Center

Desde que en los años 90 se desarrollaron las primeras granjas camaroneras en los alrededores del Estero Laguna la Cruz, la comunidad pesquera local de Bahía de Kino (Sonora, México) ha sido testigo de impactos notables en el ecosistema, lo que ha generado preocupación por los recursos marinos de los que muchos de ellos dependen.

La familia Padrés ha vivido y pescado en el estero durante más de 60 años. Desde que comenzaron a colaborar con el Centro Prescott en 2019, se dieron cuenta de la situación crítica ycomenzaron a trabajar por la conservación del sitio.

Desde que en los años 90 se desarrollaron las primeras granjas camaroneras en los alrededores del Estero Laguna la Cruz, la comunidad pesquera local de Bahía de Kino (Sonora, México) ha sido testigo de impactos notables en el ecosistema, lo que ha generado preocupación por los recursos marinos de los que muchos de ellos dependen.

La familia Padrés ha vivido y pescado en el estero durante más de 60 años. Desde que comenzaron a colaborar con el Centro Prescott en 2019, se dieron cuenta de la situación crítica ycomenzaron a trabajar por la conservación del sitio.

Como parte de este esfuerzo, en abril de 2023 se formó el proyecto Comunitario de Monitoreo de la Calidad del Agua con el objetivo de evaluar los efectos de las descargas de la acuacultura en el estero. El grupo es una colaboración entre la Universidad de Sonora (UNISON), el Centro Prescott y la familia Padrés.

El problema

Las microalgas son las primeras en responder a los cambios en la calidad del agua, y también son la base de la cadena alimenticia.

Las granjas camaroneras que rodean el estero intercambian entre el 10% y el 30% del agua de sus tanques diariamente, y con ella liberan grandes cantidades de nutrientes orgánicos y

Granjas camaroneras alrededor de Laguna la Cruz

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

Las microalgas son las primeras en responder a los cambios en la calidad del agua, y también son la base de la cadena alimenticia.

Las granjas camaroneras que rodean el estero intercambian entre el 10% y el 30% del agua de sus tanques diariamente, y con ella liberan grandes cantidades de nutrientes orgánicos y sedimentos. Un exceso de nutrientes conduce primero a una floración de algas que posteriormente puede provocar procesos de descomposición que privan de oxígeno al ecosistema, un proceso conocido como eutrofización.

Granjas camaroneras alrededor de Laguna la Cruz

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

sedimentos. Un exceso de nutrientes conduce primero a una floración de algas que posteriormente puede provocar procesos de descomposición que privan de oxígeno al ecosistema, un proceso conocido como eutrofización.

Además, por naturaleza, algunas de estas floraciones de algas producen toxinas. Éstas toxinas se convierten en un problema cuando los organismos depredadores, incluidas las especies pesqueras, las acumulan. Este fenómeno puede provocar importantes impactos sanitarios, ecológicos, económicos y sociales dentro del contexto pesquero local.

Las grandes cantidades de sedimentos vertidos al estero también modifican su hidrología y suponen un problema para los organismos filtradores como las ostras y las almejas.

Además, por naturaleza, algunas de estas floraciones de algas producen toxinas. Éstas toxinas se convierten en un problema cuando los organismos depredadores, incluidas las especies pesqueras, las acumulan. Este fenómeno puede provocar importantes impactos sanitarios, ecológicos, económicos y sociales dentro del contexto pesquero local.

Las grandes cantidades de sedimentos vertidos al estero también modifican su hidrología y suponen un problema para los organismos filtradores como las ostras y las almejas.

Proceso de extracción de camaron

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

El Método

Inicialmente, el equipo recopiló muestras de agua y datos de lugares estratégicos en zonas del estero Laguna La Cruz modificadas por granjas camaroneras. Actualmente, también están monitoreando en el estero Santa Rosa, un estero poco perturbado dentro del territorio Comcaac.

“Comparamos componentes del ecosistema modificado con otros que aparentemente no están afectados por la actividad humana”, dicen Perla Urquídez y Erick Ponce, investigadores de UNISON.

Sonda de agua

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

Para el monitoreo, el equipo toma mediciones in situ de parámetros físico-químicos y recoge muestras del agua marina. Todo comienza con Fernando Padrés arrojando una sonda al agua, después de unos momentos informa los parámetros exactos de temperatura, pH, salinidad y oxígeno que se deben registrar.

Posteriormente, se toman las muestras de agua y se filtran con recipientes especiales que atrapan los sólidos suspendidos. En la muestra se buscan componentes como nutrientes inorgánicos, clorofila a y fitoplancton, que son indicadores de la densidad de algas y diversidad de organismos en el agua. Posteriormente, las muestras son transportadas una hora por tierra hasta el Laboratorio de Ecología Marina de la UNISON en Hermosillo.

Una muestra de agua recolectada de Laguna la Cruz

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

Muestras de agua listas para ser enviadas a UNISON

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

De abril de 2023 a mayo de 2024 se registraron importantes fluctuaciones en los sólidos suspendidos, superando los 60 miligramos por litro, los niveles máximos permisibles en cuerpos de agua según las normas oficiales mexicanas (NOM-001- SEMARNAT-2021). Asimismo, el índice de estado trófico, un sistema de clasificación diseñado para calificar los cuerpos de

Muestras de agua listas para ser enviadas a UNISON

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

De abril de 2023 a mayo de 2024 se registraron importantes fluctuaciones en los sólidos suspendidos, superando los 60 miligramos por litro, los niveles máximos permisibles en cuerpos de agua según las normas oficiales mexicanas (NOM-001- SEMARNAT-2021). Asimismo, el índice de estado trófico, un sistema de clasificación diseñado para calificar los cuerpos de agua en función de la cantidad de productividad biológica que sostienen, confirma un ligero exceso de nutrientes en el agua.

agua en función de la cantidad de productividad biológica que sostienen, confirma un ligero exceso de nutrientes en el agua.

Las fluctuaciones observadas en las temporadas de descarga sugieren un posible vínculo entre la industria acuícola y los cambios ambientales que ocurren en el estero.

Se necesita mayor monitoreo para determinar las tendencias del impacto ambiental en el mediano y largo plazo.

Las fluctuaciones observadas en las temporadas de descarga sugieren un posible vínculo entre la industria acuícola y los cambios ambientales que ocurren en el estero.

Se necesita mayor monitoreo para determinar las tendencias del impacto ambiental en el mediano y largo plazo.

Iniciativa Comunitaria

Taller de restoración de manglares

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

Los esteros son ecosistemas esenciales ya que son viveros de vida marina. Además, también se ha demostrado que capturan más carbono que las selvas tropicales y son un recurso esencial para la economía de muchas comunidades pesqueras, como Bahía de Kino.

Al recopilar información sobre la calidad del agua, el equipo está construyendo una base sólida para desarrollar políticas de conservación para Laguna La Cruz en el futuro cercano. La familia Padrés, como grupo comunitario que trabaja en colaboración con el Centro Prescott, también realiza limpiezas periódicas y recientemente ha iniciado un proyecto de monitoreo con cámaras trampa para demostrar la importancia del sitio para una amplia variedad de animales.

Proyecto de cámaras trampas

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

"Queremos devolver un poco de lo que la naturaleza nos ha brindado durante generaciones"

- Juan Carlos Padrés, miembro del equipo de monitoreo

"Queremos devolver un poco de lo que la naturaleza nos ha brindado durante generaciones

- Juan Carlos Padrés, miembro del equipo de monitoreo

Este proyecto es un ejemplo de la colaboración entre los grupos comunitarios y el Centro Prescott para proteger la naturaleza de esta región y crecer enormemente en el proceso: protegiendo ecosistemas, formando alianzas, desarrollando capacidades y haciendo que las cosas sucedan.

La familia Padrés con estudiantes de Prescott College y miembros del Nación Comcaac

Ulises Rancaño/Kino Bay Center

Además de la familia Padrés y el Grupo de Monitoreo de la Calidad del Agua, existe todo un movimiento de conservación que resulta de las colaboraciones a largo plazo entre las comunidades de Bahía de Kino y la Nación Comcaac, apoyadas durante más de tres décadas por el Centro Prescott.

Los esfuerzos de conservación colaborativos de los Padrés con el Centro recientemente recibieron cobertura nacional en un artículo y una emisión de radio publicados por la sucursal KJZZ de NPR. Haz clic a continuación para leer y escuchar esta impresionante publicación:

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