EPILITICAS EN EL RIÓ MARACAS (BECERRIL- CESAR) POR COMPARACIONES CON MICROFOTOGRAFIAS
Ortiz Sindy, Quintero Q. Jeany Lorena, Ramírez P. Félix Antonio, Torres G. Erica Tatiana.
Estudiantes de Licenciatura en Ciencias Naturales y Educación Ambiental, semestre IV
RESUMEN
Se realizo un estudio en el balneario el azufral del río Maracas en Becerril- Cesar, para recoger microalgas adheridas a sustratos duros. Se muestrean las comunidades que se desarrollan sobre sustratos duros estables situados en zonas sumergidas del lecho fluvial. Estos muestreos fueron recogidos en sitios diferentes del río. Además tomamos medida de factores fisicoquímicos como fue la temperatura ambiente con un termómetro gradual y otro digital marca Kex código ETP-101; el grado de humedad, conductividad y el pH con un peachimetro digital marca HANNA instrumens ref. HI8014, tomamos varios tiempos con respecto a la velocidad del río para obtener un promedio general. Las muestras recogidas se depositaron en los frascos recolectores para luego llevarlas al laboratorio y seguir con la identificación durante un mes de las microalgas halladas.
Palabras claves: Diatomeas, perifiton, sustratos, taxonómica, bioindicadores.
ABSTRACT
I realize a study in the resort the azufral of the river Maracas in Bovinely - To stop, to gather microalgae adhered to hard substrata. There are sampled the communities that develop on hard stable substrata placed in zones plunged of the fluvial bed. These samplings were gathered in sites(places) different from the river. In addition we take measure of physicochemical factors since (as,like) it was the temperature there sets with a gradual and different thermometer digital brand(mark) Kex code ETP-101; the degree of dampness, conductivity and the pH with a digital peachimetro marks HANNA instrumens ref. HI8014, we take several times with regard to the speed of the river to obtain a general average.
The quiet samples recollectors settled in the flasks then to take them to the laboratory and to continue with the identification during a month of the found microalgae.
OBJETIVOS
GENERAL
Identificar las microalgas epiliticas en el rió maracas (becerril-cesar), por medio de comparaciones con atlas o microfotografias.
ESPECIFICO
• Identificar las variedades de microalgas en el río Maracas
• Comparar con fotografías halladas de fuentes bibliográficas
• Observar la diversidad de microalgas existentes.
INTRODUCCIÓN
Las microalgas son protistas fotosintéticos. En general son los más eficientes conversores de energía solar debido a su sencilla estructura celular. Además al estar suspendidas en agua, tienen un mejor acceso al CO2 y otros nutrientes. Se encuentran ampliamente distribuidas en la biosfera adaptadas a una gran cantidad de condiciones.
Las diatomeas constituyen un grupo taxonómico representativo dentro de la comunidad perifítica, principalmente debido a la facilidad que este grupo de algas tiene para formar colonias y adherirse al sustrato. Los ecosistemas lóticos, en los cuales se desarrolla este ensamblaje presentan un movimiento constante de agua con características hidrológicas, químicas y biológicas determinadas por el clima, la geología y la vegetación de la cuenca, registrando desde las cabeceras hasta las regiones bajas un gradiente de condiciones que incluye ancho del cauce, profundidad, velocidad, volumen de flujo, temperatura y entropía. Según el Concepto de río Continuo de manera análoga a estas características, la estructura y función de las comunidades se desarrolla ajustándose para un uso eficiente de la energía del sistema; de acuerdo con este modelo, las comunidades perifítica y briofita estarán encargadas de la productividad en las cabeceras de los ríos, las macrófitas ocuparán las regiones medias, y en los grandes ríos pueden desarrollarse también las comunidades fitoplanctónicas. Con base en esta hipótesis se han realizado estudios para determinar el grado de influencia de las condiciones del medio en la estructura de las comunidades en los sistemas lóticos. Para las diatomeas se ha reportado una amplia heterogeneidad espacial y temporal, representada en variaciones en la composición, biomasa y productividad del ensamblaje respondiendo a factores ambientales como corriente, luz, temperatura, tipo de sustrato, concentración de nutrientes, conductividad y pH. Por otra parte los estudios multifactoriales han puesto en evidencia la complejidad en las interacciones que se presentan entre las diatomeas y su ambiente
MARCO TEORICO
La mayoría de las microalgas son productores primarios y como tales responden a las variaciones de los nutrientes (especialmente del fósforo) en el agua; algunas pueden comportarse como organismos heterotróficos en aguas con aumento de energía orgánica. Las comunidades de microalgas bentonitas responde al aumento de nutrientes (principalmente P y N) en el agua, mediante cambios en su composición que, en algunos casos, suponen la disminución de la diversidad, y el aumento de la biomasa; de forma que cuando la masa de agua se eutrofiza los sustratos aparecen de pàtinas verdes o pardas de algas.
Las diatomeas son el grupo más diverso de las microalgas bentonicas; suelen constituir el 80-90% de la comunidad del perifiton. Son una clase de algas unicelulares microscópicas (aunque existen unas pocas formas coloniales) que se encuadra dentro del filo Heterokontophyta, superfilo Chromista, reino protista, dominio Eukaryota. El nombre científico de la clase es Bacillariophycea (o Diatomeae) y se relaciona filogenéticamente con la clase Chrysophyceae y otras del grupo Chromista.
Son cosmopolitas y sus requerimientos ecológicos son conocidos para muchas de sus especies, y son los mismos en diferentes regiones geográficas. Tiene como ventaja adicional la buena manipulación y conservación de las muestras, lo que se debe, en parte, al esqueleto de sílice – el frùstulo – de elevada resistencia y cuyas características morfológicas son la base de la identificación de las especies. Los frùstulos que están formados por dos valvas, se acumulan en los sedimentos lacustres y pueden ser analizados en estudios paleolimnològicos.
Las diatomeas bentónicas son aquellas que viven sobre un sustrato natural o artificial, en vez de suspendidas en la columna de agua. También presentan una respuesta rápida a los cambios que se producen en su entorno, por su elevada tasa de reproducción.
Por otra parte existe una falta de conocimiento de la flora de diatomeas en muchas regiones.
El uso de microalgas bentónicas para evaluar la calidad del agua es una práctica habitual en muchos países europeos y existe una abundante bibliografía sobre su capacidad bioindicadora, aunque la inmensa mayoría de los estudios realizados se refieren a las diatomeas.
Los ríos han sido objeto preferente de estudio, mientras que en los lagos su uso como bioindicadores es más reciente.
Se consideran útiles para la detección y seguimiento de las presiones fisicoquímicas debidas a:
- Eutrofización. Cuando una masa se eutrofiza, los sustratos aparecen cubiertos de pátinas verdes o pardas de algas.
- Incrementos de materia orgánica.
- Salinidad.
- Acidificación, ésta no es un problema en la mayor parte de las cuencas ibéricas, cuyas aguas están taponadas.
Estas microalgas bentónicas son poco sensibles a las presiones hidromorfológicas (alteraciones del régimen hidrológico, continuidad del río y condiciones morfológicas del lecho), por lo que no se recomienda su uso para la detección de tales presiones. Los macrófitos, dentro de la flora acuática, son mejores indicadores de las alteraciones hidromorfológicas.
Los estudios recientes realizados en ríos demuestran que las comunidades de diatomeas integran los cambios de calidad del agua durante un periodo de unos 2 meses, por lo que reflejan la calidad del agua de los 2 meses anteriores a la fecha del muestreo. Son indicadoras de cambios a corto plazo.
Taxonomìa
La taxonomía de este grupo se basa en dos aspectos principales: la simetría y las características de su pared celular.
En lo que se refiere a su pared celular, ésta es una estructura rígida constituida por sílice hidratada y proteínas, y se denomina FRÚSTULO o TECA. Este frùstulo o teca se encuentra formado por dos partes que se unen como las piezas de una caja, que reciben el nombre de SEMITECAS. La semiteca superior se llama EPITECA y la inferior HIPOTECA.
Tanto la epiteca como la hipoteca constan de porciones perfectamente delimitadas. La región superior de la epiteca y la inferior de la hipoteca se denominan VALVAS y, según corresponda, se nombran EPIVALVA e HIPOVALVA. Por otra parte, los bordes de las semitecas reciben el nombre de PLEURAS, existiendo una EPIPLEURA e HIPOPLEURA. En base a lo anterior, y a la región del frústulo que se esté observando de un ejemplar, será la denominación que reciba la vista. Esto es: si se observa la epivalva o hipovalva será una VISTA VALVAR, si se observan las pleuras, entonces será una VISTA PLEURAL.
Los frústulos de las diatomeas presentan una serie de ornamentaciones tales como aréolas, poros, bandas, etc., o bien presentan prolongaciones o proyecciones. También, es común la presencia de estructuras accesorias o externas como membranas, setas, espinas que sirven para la unión de las células en cadena. En algunas especies de diatomeas con simetría bilateral existe una estructura central que recorre toda la célula denominada RAFE.
Respecto de la simetría, las diatomeas se dividen en dos grupos: aquellas de simetría radial (Orden Biddulphiales o Centrales) y las de simetría bilateral (Orden Bacillariales o Pennales). Las relaciones de simetría pueden establecerse determinando los ejes presentes en cada grupo.
Las diatomeas de simetría radial presentan dos ejes: EJE PERVALVAR, que une los puntos medios de cada valva, y el EJE TRANSVERSAL o DIÁMETRO, perpendicular al anterior.
Las diatomeas de simetría bilateral presentan tres ejes: EJE PERVALVAR, que une los puntos medios de cada valva, EJE APICAL, que une los extremos del frústulo, y EJE TRANSAPICAL, que recorre la célula de pleura a pleura.
MATERIALES Y METODOS
Descripción del área de estudio
Se realizo un estudio microalgas en el rió Maracas, de Becerril, recolectando la mayor cantidad de microalgas bentonitas, las que viven adheridas a una superficie, para luego llevarlas a laboratorio y proceder con su identificación y reconocimiento.
El municipio de Becerril se encuentra ubicado en el norte del departamento del Cesar, entre los municipios de Agustín Codazzi y la Jagua de Ibirico. Es uno de los municipios explotadores de carbón de la región. Tiene una temperatura media. Limita al Norte con el Municipio de Agustín Codazzi, al sur con el municipio de la Jagua de Ibirico, al este con la Serranía del Perijá, República de Venezuela y al oeste con el Municipio del Paso. Su extensión Territorial es de 135.875,69 hectárea, la cabecera municipal tiene 128.61 hectárea, la distancia a la capital del departamento, Valledupar es de 105 km.
El Municipio esta formado por su cabecera municipal y dos corregimientos Estados Unidos y la Guajirita, además de cincuenta y siete veredas. La cuencas hidrográfica de becerril esta compuesta por ríos como cesar, maracas, calenturita y numerosos arroyos que tienen su nacimiento en la serranía del Perijá. El río Maracas que bordea la población en extremo sur, es la mas importante de las cuentas de este municipio, que desde su nacimiento en el cerro Irapa, en limites con Venezuela atraviesa el territorio por el centro rumbo sudeste para unirse con el Tucuy y desde aquí formar la Cuenca del Calenturitas, el cual desemboca en el rió Cesar, que le sirve de limite con el municipio del paso. El río Tucuy es el límite natural con la Jagua de Ibirico, desde su nacimiento hasta unirse con el Maracas y formar el Calenturitas. El arroyo Zorro sirve de límites con el municipio de Agustín Codazzi. El azufral es un balneario el cual proviene del volcán de Becerril. Este posee un olor característico puesto que sus aguas tienen gran cantidad de azufre disuelto en este habitan algas que pueden ser perifíticas y epilíticas.
EQUIPO
• Cronometro
• Termómetro gradual y digital marca Kex código ETP-101
• Peach metro HANNA instrumens ref. HI8014
• Cámara fotográfica Panasonic DMC-F54
• Vara recta métrica
• Bola de icopor
• Espátula o exacto
• Libreta de apuntes
• 10 frascos recolectores
• termo con hielo
• lazo o cuerda.
• Microscopio
•
Una vez identificado el lugar donde se realizo el muestreo, se tuvieron en cuenta parámetros fisicoquímicos como:
La temperatura que fue medida con dos termómetros uno graduado de -10º a 150º y el otro termómetro digital marca Kex código ETP-101,
El pH lo medimos con un Peach metro digital marca HANNA instrumens ref. HI8014 y este mismo equipo nos permitió conocer la humedad relativa.
La transparencia del agua fue obtenida sumergiendo un disco metalico, de colores blanco y negro, (disco sechi) en el cuerpo del agua examinando y registrando la profundidad hasta la cual puede llegarse sin perder de vista el disco. teoricamente hasta esta profundidad penetran los rayos del sol y hasta dicha profundidad se extendera la tasa fotosintetica del rio.
Otros factores como: la velocidad fue medida dejando deslizar sobre el río una bola de icopor, tomando el tiempo de su recorrido con un cronometro varias veces, siempre desde el mismo punto inicial hasta el mismo punto final, la profundidad; medida con una regla de 10cm de largo y el ancho con una cuerda a la que demarcamos en cada metro. Los resultados los podremos observar más a delante.
El objetivo era cubrir la mayor parte del río, por lo que dividimos el trayecto en cuadros de 10 m de largo por 10m de ancho. Cada grupo selecciono su punto de muestreo donde se pudieran encontrar mayor cantidad de sustrato para la toma de las muestras. Encontradas las superficies resbaladizas procedimos a hacer el raspado. Este sustrato lo depositamos dentro de los frascos recolectores junto al agua de su medio, que fueron llevados al termo que contenía hielo para conservar su estado con una temperatura aproximada de 4ºC. Luego estas 10 muestras recolectadas fueron llevadas al laboratorio para realizar la identificación de cada una de las microalgas presentes.
sitio de muestreo
Muestra 1: recolectada a las 10:42:46 AM. Profundidad 15cm
Muestra 2: recolectada a las 10:55:28 AM. Profundidad 20cm
Muestra 3: recolectada a las 11:02:54 AM. Profundidad 22cm
Muestra 4: recolectada a las 11:10:10 AM. Profundidad 12cm
Muestra 5: recolectada a las 11:15:43 AM. Profundidad 15cm
Muestra 6: recolectada a las 11:23:32 AM. Profundidad 23cm
Muestra 7: recolectada a las 11:27:38 AM. Profundidad 21cm
Muestra 8: recolectada a las 11:35:42 AM. Profundidad 19cm
Muestra 9: recolectada a las 11:43:14 AM. Profundidad 23cm
Muestra 10: recolectada a las 11:52:22 AM. Profundidad 20cm
RESULTADOS
Temperatura inicial
Hora: 9:10` AM
• Promedio de temperatura ambiente: 30ºC con termómetro graduado
• Promedio de temperatura ambiente: 28ºC con el termómetro digital
• Promedio de temperatura del azufral: 27ºC con el termómetro digital
Promedio de humedad relativa: 71% aprox.
Promedio de pH del azufral: 6.24
Promedio de conductividad eléctrica: 0.29 mV
Datos obtenidos por medio de un Peach metro digital marca HANNA instrumens ref. HI8014
Al medir el río a lo ancho y largo obtuvimos estos resultados:
Para hallar la velocidad del río fue necesario tomar varios tiempos para luego hallar un promedio total.
V1: 11” 49
V2: 9”70
V3: 10”31
V4: 10”36
V5: 9”64
V6:10”03
V7:9”65
V8:8”97
V9:8”70
V10:8”63
Se suman estos valores y se dividen entre la cantidad de veces que se tomaron en este caso es 10. Entonces tendremos: 9,748seg y si la velocidad de la corriente es V=d/t.
V promedio= 10mt/9,748seg
V promedio= 1,025mt/seg.
Al finalizar la recolección de muestras tomamos nuevamente al valor de la temperatura y la humedad, lo que obtuvimos fue el siguiente resultado:
Hora: 12:10` PM
• Promedio de temperatura ambiental: 29.1ºC con el termómetro digital
• Promedio de Humedad relativa: 82%
ANALISIS DE RESULTADOS
Con base a esto podemos deducir que la Navícula es la diatomea mas encontrada en todas las muestras
Diatomeas encontradas en el sustrato recolectado del río Maracas
El rafe de Cymbella es central o ligeramente desplazado hacia abajo. Toda la superficie de las valvas aparece adornada con unas finas estrías paralelas claramente visibles con el microscopio óptico. Es una diatomea solitaria, generalmente de vida libre que forma tallos mucilaginosos que se disponen perpendicularmente con respecto al eje longitudinal. Cymbella puede tolerar aguas levemente contaminadas tanto con compuestos orgánicos como inorgánicos y aunque prefiere las aguas ligeramente alcalinas también puede vivir en las levemente ácidas.
Navícula. Navícula cuspidata, antes llamada Craticula cuspidata. El género Navícula es uno de los más extensos dentro de las diatomeas y está representado por cerca de diez mil taxones. Las valvas de esta diatomea presentan una finísima ornamentación de estrías y punteaduras transversales inapreciables o muy difíciles de ver en los ejemplares vivos.
Gyrosigma: Otra diatomea muy común en agua dulce es el género Gyrosigma, bastante característico por las curvaturas de su frustula
Fragilaria: Diatomea de células dilatadas en el centro que se unen formando cintas curvadas y retorcidas. Las valvas son muy estrechas y presentan sutiles estrías transversales. Fragilaria es una diatomea que suele vivir formando colonias. Disponiendo las frustulas una al lado de la otra, dan a la colonia un aspecto de peine.
Nitzschia: Microalga diatomea característica, de rafe ligeramente ondulado, estrías transversales gruesas que a veces presentan poros
Gomphonema sp.: género de diatomea que agrupa células cuyas caras pleurales son cuneiformes. Las células se pueden encontrar fijas a sustratos mediante pedúnculos gelatinosos simples.
GALERIA FOTOGRAFICA DE MICROALGAS EPILIICAS ENCONTRADAS EN EL MUESTREO
http://cid-1e701f8970ed94d8.skydrive.live.com/home.aspx
Finalmente podemos decir que las diatomeas son unos excelentes sensores naturales de la calidad ambiental del medio. Son las algas más abundantes en los ecosistemas fluviales, con una amplia distribución geográfica y gran capacidad de colonizar ambientes de condiciones extremas (medios muy contaminados, ríos de alta montaña, etc.). Son muy sensibles a variaciones y cambios químicos del agua, incluso en condiciones límite para otros organismos. Hoy día existe mucha información de cada taxón, especialmente de las características ecológicas; además, todas las muestras recogidas se pueden fijar y conservar en preparaciones permanentes.
En concreto, se estudiaron las comunidades de diatomeas epilíticas o bentónicas bien estructuradas, que viven adheridas a un substrato fijo del río (grandes piedras, etc.) y en zonas de máxima corriente de agua. A diferencia de organismos que se encuentran en los sedimentos fluviales, las diatomeas que se fijan a piedras o substratos no absorben los nutrientes depositados en el fondo del río, y son los bioindicadores más indicados y representativos de la composición química del agua que circula.
Agradecimientos
Agradecemos a nuestro profesor Jose Maria Cantillo Lozano, por despertarnos el interés de consultar sobre este mundo microscópico, al cual ignorábamos, y que resulto ser muy atractivo por su diversidad de formas, colores y usos.
BIBLIOGRAFIA
• http://www.blogger.com/feeds/2295811663129543506/posts/default
• www.dr-ralf-wagner.de/Kieselalgen-englisch.html
• www.keweenawalgae.mtu.edu/ALGAL_PAGES/bacilla
• http://www.fotolog.com/proyectoagua/52925711
• www.unap.cl/~cbrieba/fito..htm
• oph.chebro.es/DOCUMENTACION/Calidad/dma/.../Manual_fitobentos.pd
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