{"id":4437,"date":"2018-11-14T16:01:33","date_gmt":"2018-11-14T16:01:33","guid":{"rendered":"http:\/\/www.aguasurbanas.ei.udelar.edu.uy\/?p=4437"},"modified":"2019-12-02T10:57:00","modified_gmt":"2019-12-02T13:57:00","slug":"monitoreo-biologico-de-calidad-de-agua","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aguasurbanas.ei.udelar.edu.uy\/index.php\/2018\/11\/14\/monitoreo-biologico-de-calidad-de-agua\/","title":{"rendered":"Monitoreo biol\u00f3gico de calidad de agua"},"content":{"rendered":"

\"macrofitas-chico\"<\/a><\/p>\n

El monitoreo biol\u00f3gico o biomonitoreo<\/strong> se basa en el uso sistem\u00e1tico de respuestas biol\u00f3gicas de los organismos que habitan el agua para evaluar cambios a nivel ambiental y analizar la calidad del ecosistema. A estos organismos se los denomina indicadores biol\u00f3gicos o bioindicadores de calidad del agua. Los bioindicadores com\u00fanmente utilizados en monitoreos de calidad de agua son: bacterioplancton, fitoplancton, perifiton, macr\u00f3fitas, macroinvertebrados y peces (Tabla 1). Estos grupos se describen m\u00e1s adelante.<\/p>\n

El biomonitoreo puede incluir respuestas a nivel molecular (biomarcadores), el an\u00e1lisis de poblaciones de bioindicadores e \u00edndices bi\u00f3ticos que consideran toda la comunidad denominados \u00edndices multim\u00e9tricos. La fuerte modificaci\u00f3n antr\u00f3pica en las cuencas h\u00eddricas y la eficiencia de esta metodolog\u00eda hacen que sea actualmente un abordaje muy utilizado.<\/p>\n

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\"TABLA-2-2\"<\/a><\/p>\n

Tabla 1. Grupos biol\u00f3gicos utilizados como indicadores de calidad del agua.<\/h6>\n

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Bacterioplancton<\/strong><\/p>\n

La importancia de las bacterias en los ecosistemas acu\u00e1ticos radica en su rol como descomponedoras de la materia org\u00e1nica muerta, liberando nutrientes inorg\u00e1nicos como amonio y di\u00f3xido de carbono en la columna de agua. \u00c9stos pueden ser asimilados por productores primarios<\/a><\/span>, como las algas fitoplanct\u00f3nicas, y de esta manera ingresar nuevamente en las redes tr\u00f3ficas. Adem\u00e1s, asimilan la materia org\u00e1nica disuelta liberada por el resto de los organismos que componen el plancton<\/a><\/span> y sirven como alimento a predadores peque\u00f1os, pudiendo sustentar en parte la base de las redes tr\u00f3ficas (Fortes et al., 2011).<\/p>\n

Las bacterias planct\u00f3nicas constituyen una gran parte de la biomasa<\/a><\/span> de los sistemas acu\u00e1ticos (Piccini y Conde, 2016). M\u00faltiples factores pueden regular la abundancia y respiraci\u00f3n de las bacterias planct\u00f3nicas. Incrementos en la temperatura, salinidad, pH y disponibilidad de nutrientes favorecen el desarrollo de la biomasa bacterioplanct\u00f3nica. Por tanto, la abundancia total elevada de estas bacterias puede indicar contaminaci\u00f3n por efluentes industriales y urbanos que contribuyen al aumento de estos par\u00e1metros fisicoqu\u00edmicos. Una reducci\u00f3n de la abundancia de bacterias puede estar asociada a la presi\u00f3n de predaci\u00f3n por microzoopl\u00e1ncton, infecci\u00f3n por virus bacteri\u00f3fagos<\/a><\/span> o a un descenso de la disponibilidad de los nutrientes limitantes (Piccini y Conde, 2016).<\/p>\n

Por lo general, los r\u00edos urbanos presentan una amplia diversidad de bacterias pat\u00f3genas que tienen el potencial de afectar la salud p\u00fablica. Algunas de ellas, como Escherichia coli<\/em> y enterococos suelen ser empleadas en monitoreos de calidad de agua como indicadores de contaminaci\u00f3n fecal (Larrea et al., 2013; Kuczynski, 2016).<\/p>\n

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Fitoplancton<\/strong><\/p>\n

El fitoplancton est\u00e1 constituido por algas y cianobacterias (Figura 1), organismos fotoaut\u00f3trofos. Los principales factores que estimulan o inhiben su desarrollo son la radiaci\u00f3n solar, la temperatura y los nutrientes.<\/p>\n

Algunas especies de fitoplancton alcanzan densidades extremadamente altas que se conocen como floraciones o blooms algales que son promovidas generalmente por condiciones de eutrofizaci\u00f3n<\/a><\/span>. Las floraciones de cianobacterias son las m\u00e1s frecuentes en sistemas dulceacu\u00edcolas l\u00e9nticos (lagos, lagunas) (Figura 2) y las m\u00e1s perjudiciales, ya que m\u00faltiples especies producen toxinas, sustancias altamente nocivas para los animales y el ser humano. Al restringir el uso del agua constituyen uno de los problemas m\u00e1s importantes en estos sistemas. En referencia a las floraciones de algas las m\u00e1s comunes son las de clorofitas, diatomeas, euglenofitas y dinoflagelados (Bonilla et al., 2016).<\/p>\n

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\"Doc1-1\"<\/a><\/p>\n

Figura 1. Componentes del fitoplancton en Uruguay. Cianobacterias (A-D). Clorofitas (E-H). Euglenofitas (I). Criptofitas (J). Dinoflagelados (K).
\nDiatomeas (L). Otras especies de clorofitas (M-N) Otra especie de diatomea (O). Imagen modificada de Arocena, 2016.<\/h6>\n

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Algunas algas, adem\u00e1s de alcanzar altas densidades en aguas eutrofizadas, son muy tolerantes a la contaminaci\u00f3n org\u00e1nica por lo que pueden utilizarse como indicadores de tales condiciones, generadas por contaminaci\u00f3n de origen urbano o industrial (Bauer, 2009). Adem\u00e1s, ciertas algas como las euglenofitas sufren modificaciones morfol\u00f3gicas que pueden indicar una elevada contaminaci\u00f3n de materia org\u00e1nica (Padulles et al.,<\/em> 2017).<\/p>\n

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\"Doc2-1\"<\/a><\/p>\n

Figura 2. Floraci\u00f3n de cianobacterias en lago de Parque de Miramar, Ciudad de la Costa, Departamento de Canelones. Foto: Luis Aubriot.<\/h6>\n

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Perifiton<\/strong><\/p>\n

El perifiton es el conjunto de organismos adheridos a cualquier sustrato s\u00f3lido, como rocas o vegetaci\u00f3n, sumergidos en el cuerpo de agua. Incluye bacterias, cianobacterias, algas, protozoarios y hongos. Cumple un rol importante en la mineralizaci\u00f3n de la materia org\u00e1nica disuelta, convirtiendo formas inorg\u00e1nicas en org\u00e1nicas y en el ciclo de nutrientes, asimilando nitr\u00f3geno y f\u00f3sforo. Constituye tambi\u00e9n una fuente de alimento para invertebrados y peces (Wetzel, 2001).<\/p>\n

Se destaca por su alta sensibilidad a bajos niveles de ciertas sustancias t\u00f3xicas (herbicidas, insecticidas y sustancias radiactivas) y por la f\u00e1cil obtenci\u00f3n de sus muestras y el d\u00e9bil impacto que \u00e9sta implica en el ecosistema. Asimismo, muchos organismos del perifiton tienen ciclos de vida cortos que, junto a su modo de vida s\u00e9sil (fija al sustrato), hacen que respondan r\u00e1pidamente a las variaciones ambientales (Vera, 2011). Sumado a esto, la elevada riqueza de especies que lo componen le confiere un mayor rango de respuestas a los cambios ambientales. Estas caracter\u00edsticas lo convierten en una herramienta importante de monitoreo.<\/p>\n

La biomasa del perifiton, en general, se ve afectada por las actividades antr\u00f3picas. Un incremento de los nutrientes disponibles como consecuencia de contaminaci\u00f3n agr\u00edcola ganadera e industrial promueve el desarrollo del perifiton. En otro sentido, acciones que generan una disminuci\u00f3n de la transparencia del agua reduciendo la intensidad de luz que llega al sustrato puede afectar su desarrollo.<\/p>\n

Al igual que determinadas especies de macr\u00f3fitas, el perifiton tiene la capacidad de acumular altas concentraciones de metales pesados como el mercurio (Adriana y Ach\u00e1, 2016). El estudio de los niveles de metales pesados acumulados en el perifiton es \u00fatil para detectar contaminaci\u00f3n industrial del agua.<\/p>\n

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Macr\u00f3fitas<\/strong><\/p>\n

El conjunto de macr\u00f3fitas acu\u00e1ticas incluye a las macroalgas (algas macrosc\u00f3picas), musgos, helechos y plantas con flor. Se pueden distinguir macr\u00f3fitas emergentes (enraizadas en el sedimento y que emergen del agua), flotantes (con hojas flotantes en la superficie del agua), sumergidas (que crecen totalmente debajo de la superficie a excepci\u00f3n de sus flores), anfibias (que crecen en ambientes encharcados, casi terrestres) y ep\u00edfitas (que usan otras macr\u00f3fitas como sustrato) (Figura 3).<\/p>\n

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\"Doc3\"<\/a><\/p>\n

Figura 3. Algunas macr\u00f3fitas. Izquierda- lenteja de agua (Lemna gibba<\/em>), flotante (Saxifraga-Rutger Barendse<\/em>).
\nCentro: junco, emergente (\u201cJunco (Schoenoplectus californicus<\/em>)\u201d Licencia<\/a>, used under CC BY 4.0).
\nDerecha: cola de zorro acu\u00e1tica (Myriophyllum aquaticum<\/em>), sumergida (Saxifraga-Willem van Kruijsbergen<\/em>).<\/h6>\n

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En los lagos la vegetaci\u00f3n acu\u00e1tica tiene efectos positivos sobre la calidad del agua. Entre ellos, se destacan el aumento de la transparencia del agua y la generaci\u00f3n de una mayor heterogeneidad espacial que favorece la diversidad de peces y aves. Sin embargo, un crecimiento desmedido puede causar un deterioro de la calidad del agua y problemas relacionados a la recreaci\u00f3n y navegaci\u00f3n (Margalef, 1983).<\/p>\n

Las precipitaciones y oscilaciones del nivel del agua condicionan las poblaciones de macr\u00f3fitas. Algunas especies de plantas acu\u00e1ticas dominan la comunidad de macr\u00f3fitas en los per\u00edodos de sequ\u00eda y otras lo hacen luego de las inundaciones. Ciertas plantas, como los juncos, experimentan cambios en su biomasa y en la altura de sus tallos como respuestas a variaciones del nivel del agua (de Assis Esteves, 2011).<\/p>\n

Otros factores abi\u00f3ticos que afectan la biomasa y din\u00e1mica poblacional de las macr\u00f3fitas son la forma y tama\u00f1o del ecosistema acu\u00e1tico, velocidad del agua, temperatura, radiaci\u00f3n (luminosidad) subacu\u00e1tica, nutrientes y carbono inorg\u00e1nico. Los lugares m\u00e1s expuestos al viento tienen en general una menor densidad de macr\u00f3fitas, ya que este factor junto con las olas remueve el sedimento y genera un da\u00f1o f\u00edsico en las mismas. Incluso, en estas \u00e1reas las macr\u00f3fitas alcanzan profundidades m\u00ednimas de colonizaci\u00f3n mayores que en lugares de vientos moderados para evitar ser arrastradas por las olas (de Assis Esteves, 2011).<\/p>\n

La velocidad del agua tiene un efecto acentuado en particular sobre las macr\u00f3fitas flotantes libres porque \u00e9stas no est\u00e1n enraizadas al sustrato. Debido a ello en los sistemas l\u00f3ticos (r\u00edos y arroyos) en general dominan las especies enraizadas sobre las formas flotantes libres. Las mismas son arrastradas durante grandes inundaciones perdiendo gran cantidad de su biomasa. Las plantas sumergidas tambi\u00e9n pueden ser afectadas por el flujo del agua (Madsen et al., 2011).<\/p>\n

En general, la baja disponibilidad de nutrientes es un factor limitante del desarrollo de los distintos tipos de macr\u00f3fitas. Adem\u00e1s, las plantas sumergidas dependen de la intensidad de la luz en la columna de agua. Variaciones en la densidad de la poblaci\u00f3n de estas plantas pueden asociarse a cambios en la intensidad de luz incidente (Skubinna et al., 1995), por ejemplo por un incremento de la turbidez del agua causado por el aumento de materia org\u00e1nica, inorg\u00e1nica o turbidez por fitoplancton.<\/p>\n

El monitoreo de la comunidad de macr\u00f3fitas acu\u00e1ticas, ya sea a trav\u00e9s de la identificaci\u00f3n de determinadas especies o de la evaluaci\u00f3n de la densidad de ciertos grupos de macr\u00f3fitas, es \u00fatil para detectar diferencias en la calidad de un ecosistema acu\u00e1tico por contaminaci\u00f3n con materia org\u00e1nica (Arocena y Mazzeo, 1994; Su\u00e1rez et al., 2005). En otro sentido, como se mencion\u00f3 anteriormente, ciertas macr\u00f3fitas, como Salvinia herzogii<\/em> (helechito de agua), Lemna minor<\/em> (lenteja de agua) y Pistia stratiotes<\/em> (repollito de agua), son tolerantes a la acumulaci\u00f3n en sus tejidos algunos metales pesados; por ejemplo de cromo, cadmio, mercurio y plomo (Paris et al., 2005; Arenas et al., 2011; Gomez et al., 2014). Asimismo, algunas especies pueden acumular pesticidas (P\u00e9rez et al., 2017). El monitoreo de esta acumulaci\u00f3n en plantas acu\u00e1ticas permite identificar condiciones de contaminaci\u00f3n de los sistemas acu\u00e1ticos por metales pesados y pesticidas que puede ser causada por el vertido de efluentes industriales e ingreso difuso por escorrent\u00eda en ciudades y sistemas agroindustriales.<\/p>\n

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Macroinvertebrados<\/strong><\/p>\n

Los macroinvertebrados son organismos invertebrados de tama\u00f1o superior a 0,5 mm. Entre ellos se pueden distinguir moluscos, crust\u00e1ceos, an\u00e9lidos y larvas de insectos. Representan una gran variedad de grupos funcionales<\/a><\/span>. Son la conexi\u00f3n entre los productores primarios y los grupos tr\u00f3ficos superiores<\/a><\/span>.<\/p>\n

En base a su dieta, se los puede clasificar como trituradores de materia org\u00e1nica particulada gruesa (MOPG), raspadores de perifiton, detrit\u00edvoros que consumen MOPG y perifiton, recolectores de materia org\u00e1nica particulada fina (MOPF), filtradores de MOPF y depredadores de otros invertebrados (Tomanova et al., 2006). Debido a que son sumamente relevantes en los procesos de fragmentaci\u00f3n y descomposici\u00f3n de la materia org\u00e1nica, las actividades humanas que generan un deterioro ambiental, afectando la comunidad de macroinvertebrados, pueden tener un efecto importante en la velocidad de dichos procesos. En este sentido, estudios de la descomposici\u00f3n de hojarascas por macroinvertebrados acu\u00e1ticos pueden evidenciar el deterioro de la calidad del agua cuando se registran velocidades muy bajas de descomposici\u00f3n (Rinc\u00f3n et al., 2017).<\/p>\n

La gran diversidad de grupos funcionales, tama\u00f1os, h\u00e1bitats y niveles de tolerancia a diferentes tipos de contaminaci\u00f3n ha hecho que sea un grupo ampliamente utilizado en programas de biomonitoreo. El registro por observaci\u00f3n y estimaci\u00f3n de abundancia de especies sensibles o tolerantes a un determinado tipo de contaminaci\u00f3n permite interpretar el grado de impacto sobre el ambiente. Su recolecci\u00f3n (Figura 4) resulta sencilla debido a su escaso movimiento y puede realizarse, al igual que su an\u00e1lisis, con equipos de bajo costo en poco tiempo (Rosenberg et al., 1993). Sin embargo, los macroinvertebrados presentan algunas dificultades al momento de su uso como bioindicadores relacionados a su clasificaci\u00f3n taxon\u00f3mica<\/span><\/a>, aunque actualmente la mayor\u00eda de los trabajos se basan en el an\u00e1lisis a nivel de familias lo que facilita su clasificaci\u00f3n. Las variaciones en las poblaciones de determinadas familias de macroinvertebrados pueden reflejar de forma muy buena la calidad del agua (Rold\u00e1n, 1999).<\/p>\n

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\"Doc4-1\"<\/a><\/p>\n

Figura 4. Colecta de macroinvertebrados con red de mano. Foto: N\u00facleo Aguas Urbanas.<\/h6>\n

La distribuci\u00f3n de los distintos macroinvertebrados depende de las condiciones ambientales y distribuci\u00f3n de recursos. Frecuentemente, las comunidades que se encuentran en sistemas contaminados con materia org\u00e1nica est\u00e1n dominadas por oligoquetos (grupo que incluye a las lombrices y gusanos acu\u00e1ticos) y larvas de quiron\u00f3midos (grupo de insectos). Cabe se\u00f1alar que estos \u00faltimos tambi\u00e9n pueden ser encontrados en aguas oxigenadas, no contaminadas. Ambos grupos suelen ser utilizados como indicadores de mala calidad del agua (DeShon, 1995).<\/p>\n

Algunos macroinvertebrados son moderadamente tolerantes a la contaminaci\u00f3n org\u00e1nica, como los gaster\u00f3podos (caracoles y babosas entre otros) y ninfas, estados inmaduros, de odonatos (grupo de insectos que incluye a las lib\u00e9lulas). Aquellos sensibles a la carga de materia org\u00e1nica se representan principalmente por bivalvos (almejas y mejillones) y ninfas de efemer\u00f3pteros y de plec\u00f3pteros, dos grupos de insectos. Los efemer\u00f3pteros, plec\u00f3pteros y tric\u00f3pteros son cl\u00e1sicos insectos representantes de buena calidad del agua. Se agrupan en un \u00edndice denominado EPT, que representa la abundancia de estos tres grupos en la abundancia total de una muestra (EPA, 2003).<\/p>\n

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Peces<\/strong><\/p>\n

Los peces son considerados buenos indicadores biol\u00f3gicos y utilizados a nivel mundial dado que presentan alta sensibilidad a las presiones antr\u00f3picas como la contaminaci\u00f3n qu\u00edmica, la eutrofizaci\u00f3n, la acidificaci\u00f3n y modificaci\u00f3n de h\u00e1bitats. Cambios en la composici\u00f3n y densidad de la comunidad de peces pueden reflejar los efectos nocivos de vertidos de contaminaci\u00f3n puntual y difusa.<\/p>\n

Habitan pr\u00e1cticamente todos los ecosistemas acu\u00e1ticos, incluyen representantes de m\u00faltiples grupos tr\u00f3ficos con una amplia variedad de tama\u00f1os, ciclos de vida y modos de reproducci\u00f3n y reflejan cambios en el ambiente acu\u00e1tico de una escala espacial y temporal grande en relaci\u00f3n con otros bioindicadores como el perifiton y macroinvertebrados. Su colecta e identificaci\u00f3n es f\u00e1cil en relaci\u00f3n con las de otros grupos de bioindicadores y pueden ser analizados en el lugar de muestreo para su posterior liberaci\u00f3n (Karr, 1981). Adem\u00e1s, permiten trabajar a diferentes niveles de complejidad biol\u00f3gica desde el nivel molecular al de comunidad.<\/p>\n

La abundancia de las distintas especies puede estimarse por captura, utilizando artes de pesca como espineles, trasmallos, redes de enmalle, trampas, redes de arrastre, o por medio de pesca el\u00e9ctrica. Su uso como bioindicadores, al igual que los macroinvertebrados, consiste en asociar especies a sistemas con diferente grado de impacto por contaminaci\u00f3n. Por ejemplo, algunas especies como Cnesterodon decemmaculatus<\/em>, com\u00fanmente llamada madrecita, son muy resistentes a contaminaci\u00f3n por lo que se usan como indicadores de tal condici\u00f3n (Teixeira de Mello et al., 2011; Benejam et al., 2016).<\/p>\n

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BIBLIOGRAF\u00cdA<\/h6>\n
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El monitoreo biol\u00f3gico o biomonitoreo se basa en el uso sistem\u00e1tico de respuestas biol\u00f3gicas de los organismos que habitan el agua para evaluar cambios a nivel ambiental y analizar la calidad del ecosistema. A estos organismos se los denomina indicadores biol\u00f3gicos o bioindicadores de calidad del agua. Los bioindicadores com\u00fanmente utilizados en monitoreos de calidad de agua son: bacterioplancton, fitoplancton, perifiton, macr\u00f3fitas, macroinvertebrados y peces. <\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":4465,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[103,43],"tags":[],"class_list":{"0":"post-4437","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-monitoreo-de-calidad-de-agua","8":"category-noticias","9":"czr-hentry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/aguasurbanas.ei.udelar.edu.uy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4437","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aguasurbanas.ei.udelar.edu.uy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aguasurbanas.ei.udelar.edu.uy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aguasurbanas.ei.udelar.edu.uy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aguasurbanas.ei.udelar.edu.uy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4437"}],"version-history":[{"count":24,"href":"https:\/\/aguasurbanas.ei.udelar.edu.uy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4437\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4976,"href":"https:\/\/aguasurbanas.ei.udelar.edu.uy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4437\/revisions\/4976"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aguasurbanas.ei.udelar.edu.uy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/4465"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aguasurbanas.ei.udelar.edu.uy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4437"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aguasurbanas.ei.udelar.edu.uy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4437"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aguasurbanas.ei.udelar.edu.uy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4437"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}