diatomeas

DIATOMEAS Familia Bacillariophyceae (Reino Protista) Existen cinco reinos diferentes: ƒ

Reino animalia (metazoos)

ƒ

Reino plantae (vegetales superiores)

ƒ

Reino fungi (hongos superiores)

ƒ

Reino protista o protoctista (protozoos, algas eucariotas y hongos inferiores)

ƒ

Reino monera (bacterias y algas procariotas).

Las diatomeas pertenecen al reino protista. Son algas pardas eucariotas, unicelulares, diplontes, autótrofas; esto quiere decir que, a partir de sustancias inorgánicas como agua y sales minerales forman sustancias orgánicas, como azúcares, grasas y proteínas, por ello son considerados productores primarios por excelencia (la mayoría, pero algunos son auxótrofos, requieren cobalamina o tiamina, algunos son heterótrofos facultativos y pueden vivir en la oscuridad, reteniendo la capacidad fotosintética (diatomeas pennadas), las diatomeas céntricas con fundamentalmente fotoautótrofas obligadas) que se pueden encontrar libres o formando colonias y son capaces de colonizar cualquier tipo de sustrato.

1

Se las encuentra en todos los ambientes, exigiendo la presencia de humedad y agua; pueden ser planctónicas (que se encuentren flotando libremente) o bentónicas (sujetas al substrato). Frecuentemente

forman el

perifiton (conjunto de organismos microscópicos adheridos sobre un sustrato sólido sumergido. Algunos géneros se encuentran tanto en las aguas dulces como en los medios marinos, mientras que otras son privativas de uno o de otro; se conocen también algunos géneros exclusivos del registro fósil. Son las algas más utilizadas en todo el mundo para el biomonitoreo de ambientes actuales y fósiles. Su éxito radica en su adaptabilidad y en su elevada tasa de reproducción (si las condiciones son adecuadas, en pocas horas se dividen en dos).

Ejemplo de diatomeas que mantienen la adherencia entre sus células por medio de diversos dispositivos, de manera que algas unicelulares se comportan como filamentosas desde el punto de vista de estructura de las comunidades. Melosira, especie del plancton.

2

Poseen cloroplastos y pigmentos como clorofila a y c, beta caroteno y fucoxantina principalmente. Adoptan dibujos variadísimos, pero siempre son diminutas y sus dimensiones están comprendidas entre 2 micrómetros y 0,4 mm. (Las especies marinas poseen dimensiones comprendidas entre 50 y 500 micrómetros). Son muy resistentes a la acción de los elementos, incluso a altas temperaturas. Pero son muy sensibles a la polución, especialmente al nitrógeno y fósforo. Las algas, en general, son capaces de indicar la calidad del agua gracias a la sensibilidad a los cambios del medio en que viven; por tanto, se convierten en un referente del estado ecológico de cualquier sistema acuático. Una de las características más importantes de las algas es su capacidad depuradora del medio ambiente, ya que a través de la fotosíntesis incorporan oxígeno, contribuyendo de esta manera a la oxidación de la materia orgánica, por un lado y, por otro, a aumentar el oxígeno disuelto en agua, el cual será utilizado por las otras comunidades u organismos que componen la flora y fauna del medio acuático donde viven. A través de los distintos estudios realizados, se sabe que los cambios en las comunidades algales “delatan” el inicio de contaminación que pueda existir en un medio acuático, lo cual se refleja en las modificaciones de la estructura poblacional y en la proliferación de especies asociadas a determinados aportes. Las respuestas de estos organismos frente a los cambios de las condiciones del medio los convierten en finos sensores de la calidad del agua y en referentes del estado ecológico del ambiente. En el caso de hábitats de agua dulce, la composición de cmunidades de diatomeas se emplea como indicador de diversas características ecológicas: •

Ríos sin polución: existen muchas especies, cada una con poblaciones reducidas.

•

Ríos con polución: existe bajo número de especies (por el elevado número de factores ecológicos limitantes impuesto por la sustancia polucionante).

Las diatomeas pueden formar parte del plancton (viviendo de manera libre en el agua), especies como Cyclotella, Thalassiosira, Stephanodiscus, Aulacoseira, Skeletonema, Fragilaria, Nitzschia, Asterionella; o bien, en el 3

perifiton (son diferentes según el tipo de sustrato). Los factores que influyen en ellas son los siguientes: •

TEMPERATURA: la influencia de la temperatura del agua es difícil de medir, porque depende de otros parámetros. Un cambio de la temperatura modifica la oxigenación, la viscosidad del agua, la solubilidad y la difusión de los componentes químicos. Estos parámetros influyen más o

menos directamente sobre el metabolismo de las

diatomeas. •

VELOCIDAD

•

PH: este parámetro es determinante para la distribución de diatomeas (solubilidad de distintas sustancias y disponibilidad de carbono).

•

SALINIDAD

•

MATERIA ORGÁNICA: la afinidad por la materia orgánica varía de una especie a otra. Existen especies que soportan la descomposición de materia orgánica (polysaprobes), como algunas Nitzschia, y otras especies no (oligosaprobes), como Achnanthes minutissima. Aguas ricas en materia orgánica tienen poblaciones mayores (en número y en especies) que aguas ricas en sustancias inorgánicas.

•

NUTRIENTES

•

SÍLICE

Cuando la célula muere, todo el contenido orgánico del protoplasto y de la pared celular se destruye, con excepción de las valvas silicosas, las cuales generalmente van a depositarse al fondo de las aguas, para formar al cabo de los siglos depósitos de tierra de diatomeas. Estos depósitos se denominan diatomitas. Por sus características y requerimientos se las considera las únicas algas verdaderas (son estrictamente autótrofas, no presentan ninguna estructura propia del reino animal, tienen una amplia distribución mundial) y constituyen el grupo más importante del fitoplancton debido a que contribuyen con cerca del 90% de la productividad de los sistemas. En nuestra zona y bajo condiciones normales, siempre predominan sobre los otros grupos, ya que se ven

4

especialmente favorecidas por los eventos de surgencia que aportan las aguas frías y ricas en nutrientes hacia la superficie. El gran número de especies y la perdurabilidad de las membranas de diatomeas han estimulado el deseo de utilizarlas como indicadores de características ambientales. Esto se ha hecho en relación con la salinidad y con el grado de eutrofia y la concentración de materia orgánica. Pero no es posible pedir un rigor extremado, entre otras razones, porque dentro de una especie hay poblaciones con características fisiológicas no uniformes. La membrana celular está compuesta por fundamentalmente por pectina, fuertemente impregnada en sílice, de modo que resiste la acción de los ácidos y bases fuertes. El caparazón silíceo, en forma de estuche con dos valvas, se denomina FRÚSTULO (éste puede llegar a constituir hasta un 95% del total de su peso). Cada parte o teca encajan una en la otra como la tapa y el fondo de una caja. En cada teca se puede distinguir una parte plana o valva y una pieza lateral (borde), la PLEURA o BANDA CONECTIVA que, en la zona de yuxtaposición con la correspondiente a la otra teca, forma el CÍNGULO (es decir; la parte lateral de cada una de las valvas que encaja una sobre la otra constituye la región del cíngulo). Cuando observamos una diatomea de lado obtenemos una visión de la región del cíngulo (ver dibujo). Pueden existir bandas intercalares (cúpulas) que separen los dos frústulos y formen así una amplia zona del cíngulo. La parte plana superior o inferior de la célula se denomina VALVA y cuando observamos esta parte de la diatomea obtenemos una visión valvar (ver figura). Las dos tecas se denominan de la siguiente forma: la superior es la EPITECA y la inferior la HIPOTECA. La región superior de la epiteca y la inferior de la hipoteca. Cada borde de las semitecas (pleuras) se denominarán, respectivamente, EPIPLEURA e HIPOPLEURA.

5

En base a lo anterior, existen dos tipos de vista: •

Si se observan epivalva e hipovalva: VISTA VALVAR

•

Si se observan pleuras: VISTA PLEURAL

6

Los frústulos presentan ornamentaciones: areolas, poros, bandas,…; o bien, prolongaciones o proyecciones. También es común la presencia de estructuras accesorias o externas como membranas, setas, espinas, que sirven para la unión en cadena. La ornamentación de las valvas de los frústulos ue aparecen al microscopio con aspecto de estrías paralelas o entrecruzadas es con frecuencia de una extrema finura y, en muchos casos, no ha podido ser interpretada correctamente más que con ayuda del microscopio electrónico. La existencia de poros alineados en filas radiales en el caparazón de sílice hacen que la diatomea pueda comunicarse con el exterior, relacionándose con el medio acuático para tomar de él las sustancias que necesita para su alimento o para su respiración y dejar en el medio las que le sobran. Las diatomeas producen también unas finas gotitas de aceite que les sirven como reservas nutritivas y también para flotar en el agua. Pueden segregar al exterior de su frústulo un mucílago péctico que le permite adherirse al sustrato o permanecer agrupadas en colonias después de la división. En ciertos casos, esta secreción está localizada a nivel de los poros situados en los extremos de las células, que pueden así ser fijadas aisladamente por un pedúnculo mucilaginoso más o menos largo o agrupado en colonias en abanico. En algunas especies con simetría bilateral existe una estructura central que recorre toda la célula: el RAFE. Presentan además un espesamiento en el centro

y

en

los

dos

extremos

(NÓDULO

CENTRAL

y NÓDULOS

TERMINALES). Según la simetría, existen dos grupos de diatomeas: •

Simetría radial: Orden Biddulphiales o Centrales. Tienen simetría más o menos radiada circulares vistas de

frente, poseen una ornamentación radial alrededor del centro o dispuesta concéntricamente (simetría axial)

y carecen de rafe o pseudorrafe.

Consecuentemente son inmóviles. También existen espinas y apéndices externos, así como bandas intercalares en la región del cíngulo. Reproducción sexual por oogamia. Un ejemplo: Coscinodiscus

7

Pero algunas veces son triangulares, como Triceratum; o alargadas, como Biddulphia.

•

Simetría bilateral: Orden Bacillariales o Pennales. Son

de valvas alargadas en forma de huso, con simetría

bilateral; es decir, con ornamentos dispuestos simétricamente, referidos a un plano longitudinal medio, paralelamente al cual se extiende el rafe o rafes, cuando existen. Por tanto, son móviles. Reproducción sexual por anisogamia. Un ejemplo: Navícula

8

Pero algunas veces pueden ser asimétricas en visión valvar, como Cymbella y Gomphonema.

El rafe es un órgano (surco o fisura vertical no silicificado) que puede ser recto, ondulado o sigmoide, a través del cual el movimiento ondulatorio del plasma en el interior de la célula se transmite al exterior, reacciona sobre un soporte y mueve a la diatomea (a una velocidad de 2 y 30 micrómetros por segundo). El rafe es, por tanto, origen de una motilidad, señal de adaptación a vivir sobre un sustrato, sea el fango, sea la superficie de otros organismos y las diatomeas que poseen rafe sólo excepcionalmente forman parte del plancton. La movilidad de las diatomeas provistas de rafe les permite mantenerse en las capas superiores del sedimento y migrar verticalmente dentro del mismo, lo que hacen regularmente, principalmente en las orillas de los mares y marismas salobres sujetas al movimiento de marea. Normalmente ascienden en el agua capilar durante la bajamar, retornando de nuevo hacia capas profundas del sedimento desde antes de la pleamar (marea máxima), escapando así al riesgo de que sus poblaciones sean dispersas por el flujo ascendente. Esta migración vertical, de varios centímetros, se ha visto como un ritmo endógeno en especies halófilas (que viven en lugares con alto contenido en sales). En algunas formas, el rafe se encuentra dentro de un canal, que se denomina la QUILLA. Generalmente, el rafe se encuentra en ambas valvas (diatomeas BIRRÁFIDAS), pero puede estar solamente en una de ellas (diatomeas MONORRÁFIDAS) o faltar del todo (diatomeas ARRÁFIDAS). En las diatomeas pennadas que no tienen rafe existe un área clara entre las series de estrías o de costilas, que se denomina PSEUDORRAFE. Sólo las diatomeas pennadas que poseen un rafe son capaces de desplazarse. Su movimiento es más o menos espasmódico; o bien, un

9

desplazamiento suave como de deslizamiento. Se han encontrado velocidades para este movimiento que oscilan entre 0,2-25 micras/segundo. La trayectoria seguida parece ir ligada a la forma del rafe y la intensidad del movimiento depende probablemente de las condiciones de la luz. En las diatomeas céntricas se producen planosporas uniflageladas o biflageladas. En la mayoría de los casos, éstas han sido interpretadas generalmente como gametos masculinos. REPRODUCCIÓN DE LAS DIATOMEAS Las diatomeas presentan dos tipos de reproducción, asexual y sexual. El sistema asexual es uno de los más importantes cuando de lo que se trata es de colonizar rápidamente un nuevo sustrato. La reproducción ASEXUAL tiene lugar por BIPARTICIÓN. La intensa velocidad de división que puede alcanzarse cuando las condiciones son óptimas llega a producir densas floraciones, que confieren al agua una coloración parda marcada que se extiende a lo largo de grandes superficies. La presencia de SíLICE es una necesidad absoluta para la división celular de muchas de las diatomeas, de modo que el número de células se mantiene proporcional a la cantidad de dióxido de silicio existente (siempre y cuando los demás nutrientes no sean limitantes). La valva externa contiene en su interior a la otra, la interna, que es más pequeña; cuando la diatomea divide en dos su célula, estas valvas se separan y cada una de ellas, con su contenido citoplasmático, da lugar a un nuevo organismo regenerando la media valva que le falta, siendo siempre la menor, es decir la interna, la regenerada. (Cada parte de la división se lleva una teca que actuará siempre de epiteca en la formación del nuevo exoesqueleto en los dos individuos resultantes; debido a esto, tenemos una reducción del tamaño de los individuos).

10

Mediante la bipartición se da lugar a dos series de células hijas en cada generación; una mantiene el tamaño original y, la otra de talla progresivamente decreciente, puesto que la nueva valva será menor que la originaria. Pero el problema de los tamaños queda resuelto con la reproducción SEXUAL que, por otro lado, contribuye a mantener la variabilidad genética; si no, todos los individuos resultantes acabarían siendo iguales entre ellos y cualquier cambio ambiental que hubiese acabaría con la especie. La reproducción sexual se lleva a cabo mediante una MEIOSIS, dando lugar a cuatro estructuras haploides. Los zigotos formados finalmente son diploides. En las diatomeas céntricas se da OOGAMIA (el microgameto es inmóvil y el microgameto es flagelado) y en las pennadas se da ANISOGAMIA (tanto el microgameto como el microgameto son móviles). Tras la fusión de gametos se forma la auxospora, que aumenta de tamaño tras la fusión

11

En la división vegetativa de las diatomeas, el plano de división es paralelo al plano valvar y las pleuras se deslizan la una sobre la otra, separándose, para dar lugar a la formación de nuevas valvas y sus correspondientes pleuras entre las dos células hijas. Hay formas de multiplicación asexual que no son la división vegetativa ordinaria. En las centrales, junto con la oogamia, coexiste la posibilidad de un simple aumento de tamaño de una célula, que hace saltar las tecas antiguas y produce otras nuevas (Melosira). En las pennales, el proceso equivalente consiste en la formación de sucesivas valvas internas, tal como se observa en diversas Eunotia y quizá en Meridion. El posible retorno a la vida activa y multiplicación celular requiere ser activado por una temporada de frío y oscuridad. En el caso de diatomeas marinas, la cantidad de éstas en el mar es variable según la época del año; van a disminuir durante el invierno y se van a multiplicar de manera muy elevada en la primavera. Durante el invierno y al inicio de la primavera se presentan temporales en el mar que hace que se revuelvan las aguas, pasando las capas más profundas a la superficie, con el consiguiente acarreo de gran cantidad de sustancias minerales, que serán usadas como fertilizantes por las diatomeas para su nutrición; al mismo tiempo, en la primavera, recibirán directamente la luz del sol, que hace que se estimule su reproducción y que aumenten en número. Así, en esta época del año se 12

reproducen de manera increíble, lo que hace que el mar tome una coloración pardo-verdosa característica del pigmento presente en el cuerpo de las diatomeas. Cuando los elementos nutrientes limitantes son reintegrados al agua o devueltos hasta su superficie en forma asimilable para las diatomeas, se produce una segunda floración intensa. Esto ocurre generalmente a finales de verano o principios de otoño. Poco tiempo después el agua se enfría, la cantidad de radiaciones solares disminuye y la población de diatomeas desciende aún cuando los elementos nutritivos no sean ya limitantes. En los estanques y lagos de agua dulce pueden presentarse períodos de abundancia similares. Aunque las algas de agua dulce se encuentran en una gran variedad de hábitats, la mayoría de ellas se presentan en masas de aguas quietas (como lagos y lagunas) y en las aguas circulantes (ríos y pequeñas corrientes). La distribución

está

relacionada

con

factores

de

espacio

(vertical

y

horizontalmente) y de tiempo (según la estación). La TEMPERATURA es el factor que desempeña el papel más importante en la determinación de la distribución del fitoplancton en las aguas no circulantes de la región templada, puesto que se establece un ciclo anual de temperatura que provoca la estratificación vertical de la masa de agua. Al llegar la primavera, las aguas sufren un proceso de mezcla constante gracias a la acción de los vientos y al efecto de enfriamiento, debido a las bajas temperaturas del aire que actúan sobre las capas superficiales del agua. Como resultado de esto surge una masa de agua no estratificada, totalmente uniforme. A medida que se van calentando las aguas superficiales, las capas altas se hacen gradualmente estables, lo que no posibilita una mezcla a fondo. Esto corresponde al período de estratificación de verano y, cuando llega el otoño, las capas superficiales vuelven a enfriarse y se hacen más densas (máximo de densidad del agua a los 4º), lo que produce que se hundan hacia el fondo. Los vientos que son capaces de romper la estabilidad de las capas superiores contribuyen al mezclado,

produciendo

la

mezcla

completa

de

las

aguas,

proceso

característico del otoño. La duración de esta mezcla depende de las condiciones meteorológicas y de la profundidad del lago. Aunque la temperatura es considerada el factor más importante que influye sobre la distribución vertical del fitoplancton de las aguas dulces, hay que tener 13

también en cuenta factores como la LUZ, el OXÍGENO y los ELEMENTOS NUTRITIVOS. Por ejemplo, la intensidad de la LUZ determinará los límites inferiores en los que se realiza la fotosíntesis. Así, cuando existe una elevada intensidad luminosa, la utilización del exceso de luz va a depender de la temperatura. La fotosíntesis máxima se produce en estos casos a una cierta profundidad por debajo de la superficie, que va ligada a la transparencia del agua. La disponibilidad de OXÍGENO está relacionada con la temperatura, ya que el agua disuelve más oxígeno cuanto más baja es la temperatura. La disponibilidad de elementos nutritivos puede ser limitante en ciertos lagos. Así, en aguas muy transparentes se da lugar a una activa asimilación a profundidades mayores, ya que existe una mayor penetración de la luz de suficiente intensidad para que la fotosíntesis se realice en exceso suficiente para compensar las necesidades respiratorias. Generalmente, a estas profundidades existen suficientes o amplias cantidades de elementos nutritivos debido a la proximidad con el fondo en donde se liberan y acumulan. Refiriéndonos a la estratificación horizontal, ésta no depende tan estrechamente de la temperatura y es menos importante en los lagos de tamaño y profundidad moderados. En las masas de agua de poca profundidad y en las de forma irregular sí pueden existir ciertas diferencias en esta distribución: cerca del borde se encuentran más especies de algas en la zona de aguas someras que circunda las plantas acuáticas enraizadas. Aquí el factor limitante puede ser la disponibilidad de sales nutritivas; sin embargo, en esta zona protegida, pequeñas diferencias en el contenido de oxígeno, en la luz y en la temperatura y en movimientos localizados del agua crean condiciones microclimáticas que pueden influir también sobre el crecimiento general. Influencia de la acción del movimiento del agua: ƒ

Masas de aguas quietas: poca influencia.

ƒ

Masas de agua circulantes: la vegetación del fondo y de las riberas está recibiendo continuamente nueva agua, si bien el plancton de agua dulce está siendo arrastrado por la corriente, en último término hasta el mar. Este tipo de aguas son turbulentas y poseen remansos y corrientes en ángulo recto con la dirección de la circulación. Va a existir en el fondo 14

una capa de agua casi inmóvil de varios mm. de espesor y su grosor va a depender de la intensidad de la corriente (a más rapidez, más delgada será la capa) y de la densidad del agua (cuanto más cálida y menos densa el agua, más delgada será la capa). El efecto que puede producir el agua en cascada es importante para el intercambio de gases por parte de las algas. A mayor turbulencia, mayor contacto entre aire y agua, lo que conlleva que una mayor cantidad de gas pueda pasar a forma disuelta. Pero al mismo tiempo, si aumenta la turbulencia del agua, la intensidad de luz que llega a las diatomeas se verá reducida. También se ve limitado el desarrollo de algas debido a que las corrientes rápidas arrastran de manera súbita las sustancias nutritivas. En la parte de rocas al abrigo de la corriente existen zonas menos turbulentas que poseen poblaciones de algas distintas. ƒ

Ríos y arroyos de corrientes lentas: condiciones similares a las de aguas estacionarias, encontrando los mismos tipos de algas. Las sustancias nutritivas tienden aquí a sedimentarse, manteniéndose al alcance de ricas poblaciones de algas

Los cambios estacionales de la flora de algas de agua dulce siguen generalmente el mismo plan de uno a otro año.

REPRESENTACIÓN DE LAS DIATOMEAS EN AGUA DULCE Las diatomeas centrales son planctónicas. Las aguas dulces están representadas, entre otros géneros, por numerosas especies de Cyclotella.

15

Stephanodiscus posee espinitas marginales y, a veces, secreciones filiformes y rígidas, que no faltan en algunas Cyclotella. Stephanodiscus es muy característica de lagos eutróficos.

En Thalassiosira se da secreción de filamentos y también este género tiene representación de algunas especies en agua dulce.

Existen algunos géneros marinos con representación excepcional en agua dulce: Coscinodiscus, Skeletonema, Rhizosolenia,…

16

Melosira: células cilíndricas unidas en largas cadenas y algunas especies tienen apéndices en forma de espina.

Los CAMBIOS ESTACIONALES de la flora de las algas de agua dulce siguen el mismo plan de un año a otro. Esta periodicidad se conoce mejor en el caso de aguas estancadas; las especies que se encuentran normalmente a lo largo de todo el año pueden representar el 40% de la población total. Las especies que no estén siempre presentes deben ser capaces de formar fases de resistencia (auxosporas, por ejemplo). La mayoría de las especies van a presentar un máximo de abundancia que corresponde cada año a la misma época Formas planctónicas: ¾ Dos máximos anuales: primavera y otoño La flora de primavera y otoño puede ser muy diferente, debido a que la temperatura del agua cambia con mayor lentitud que la intensidad de la luz. ¾ Dos mínimos anuales: invierno y mediados de verano

Un factor muy importante sobre la abundancia de diatomeas en las diferentes estaciones es la aportación de SUSTANCIAS NUTRITIVAS. •

Principios de primavera (después de la mezcla profunda anual del agua): las sales nutritivas del fondo se reparten uniformemente y están al alcance de las algas de capas superiores.

17

•

Verano: se da estratificación y la mezcla de las aguas disminuye. Como consecuencia de esto las sales escasean y se hacen limitantes.

• Finales de verano: se da nueva mezcla de las aguas y las sales vuelven a estar disponibles. La distribución también está relacionada con el pH del agua: •

Hábitas ácidos (pH =4,0-6,5): existe mayor abundancia deespecies distintas, aunque el número de individuos de cada especie es bajo.

•

Hábitats básicos (pH =7,5-9,0): existe mayor abundancia de algas de pocas especies.

INDICES Los índices que vamos a emplear en el

estudio de diatomeas son

índices de calidad normalizados por AFNOR, tomados de guías de diversidad francesas y son los siguientes: •

Índice Biológico Diatómico (IBD). NF. T 90-354.

•

Índice Diatómico General (IDG).

IBD (Índice Biológico Diatómico) Es el Índice Biológico Diatómico. Es un índice francés, norma AFNOR N F. T 90-354. El principio de este índice es el mismo que para los índices bióticos, también influye la cantidad relativa de los taxones. Viene referido para todos los ecosistemas de agua dulce, porque las diatomeas se caracterizan por estar presentes en todas partes y, sobre todo, en todo tipo de sustratos. Además posee la ventaja de que la toma de muestras es un proceso fácil y son muestras pequeñas (no necesitan mucho espacio). Así la 18

determinación sistemática necesita de una buena experiencia por parte del técnico que lo realice. La determinación de este método presenta una serie de ventajas: ¾ las diatomeas son organismos sensibles a la eutrofización, a la polución orgánica y mineral y la estimación del método es fiable para un rango de polución bajo, donde los otros métodos son menos fiables. Además, los índices diatómicos están basados en datos cuantitativos y la estimación es más acertada y más sensible que los métodos estrictamente cualitativos. ¾ Las

diatomeas

reaccionan

de

manera

muy

rápida

a

las

modificaciones de la calidad del agua y pueden detectar las poluciones producidas de una manera discontinua. Son indicadores de calidad a corto plazo porque las poblaciones de diatomeas se reconstituyen rápidamente después de la desaparición de la polución. ¾ La estructura de las distintas poblaciones de diatomeas está determinada

por

las

características

químicas

del

agua,

independientemente de las características morfodinámicas. Determinación de las diatomeas: Éste método tiene como finalidad la identificación de las diatomeas a nivel de especie (frente al índice IDG, Índice Diatómico Genérico, que lleva a cabo la determinación a nivel de género únicamente). Una vez realizada la preparación de las muestras en el laboratorio, procederemos al contaje. Realizaremos el barrido de la preparación con el microscopio de

contraste de fase, utilizando el objetivo de 100x (es

conveniente el uso de objetivo con micrométrico, ya que la identificación es a nivel de especie y necesitamos que posea medida), añadiendo previamente una gota de aceite de inmersión en el portaobjetos. A medida que vamos realizando el barrido, vamos realizando la identificación simultáneamente, remitiéndonos a la guía de diversidad. Si el número de diatomeas contadas es menor que 400 después de ver toda la preparación, es necesario hacer una nueva preparación a partir del

19

agua de origen, con el fin de completar el contaje. Para evitar este problema, la preparación se hace doble. CÁLCULO DEL IBD: Para realizar este cálculo, vamos a seguir una serie de pautas: •

Cálculo del porcentaje de la abundancia (representada por “A”) de los taxones que aparecen y de los taxones asociados.

•

Eliminación de los taxones que aparecen pero que presentan “A” menor que los valores que indica la norma. Todos los taxones que aparecen presentan “A” menor que 7,5% (es decir, tres diatomeas de 400), todos éstos son eliminados sistemáticamente. Se considera que el efecto producido por más de tres individuos de un taxón asociado es más peligroso

que

si

considerásemos

que

fuese

en

realidad

una

contaminación de la muestra. •

Cálculo de probabilidad de presencia de un taxón de los que aparece es significativo de la población. Son los que se estudian para determinar la calidad del agua, utilizando la siguiente fórmula:

F (i) = ∑ Ax* Px (i)*Vx / ∑ Ax*Vx

Ax es la abundancia del taxón “x” que aparece en porcentaje. Px (i) es la probabilidad de presencia del taxón “x” de la clase de calidad “i”. Vx es el valor ecológico del taxón “x”. “n” es el nombre de los taxones que aparecen. •

Existen siete valores de F (i), porque el IBD define siete clases de calidad de agua.

•

Cálculo de “B”, que corresponde al valor del IBD y que constituye un valor intermedio.

20

B = 1*F(1)+2*F(2)+3*F(3)+ 4*F(4)+5*F(5)+6*F(6)+7*F(7)

•

Cálculo del IBD sobre 20

IBD/20 = 4.75 * IBD - 8.5

VALOR

SIGNIFICADO

IBD >17

calidad excelente

16 > IBD > 13

calidad buena

12 > IBD > 9

pasable

8 > IBD > 5

mediocre

IBD < 4

mala calidad

IDG (Índice Diatómico General) Este índice viene determinado por tres variables: •

Sensibilidad a la polución de cada especie (S), con valores entre 1 (más resistente) y 5 (más sensible).

•

Amplitud ecológica (V), que va desde 1 (forma ubicua) hasta 3 (Forma característica).

•

Abundancia (A).

21

TAXONES

CÓDIGO

SENSIBILIDAD (S)

VARIABILIDAD (V)

Achnantes

ACH

5

1

Amphipleura

AMH

5

3

Amphora

ARA

3

2

Anomoeoneis

ANO

5

2

Asterionella

AST

4

1

Attheya

ATT

2

3

Caloneis

CAL

4

2

Campylodiscus

CAM

5

2

Ceratoneis

CER

5

2

Cocconeis

COC

4

1

Cyclotella

CYC

3

1

Cymatopleura

CMA

4

2

Cymbella

CMB

5

1

Denticula

DEN

5

3

Diatoma

DIA

4

1

Diploneis

DIP

5

1

Epithemia

EPI

5

2

Eunotia

EUN

5

1

Fragilaria

FRA

4

1

Frustulia

FRU

5

2

Gomphoneis

GIS

4

2

Gomphonema

GMA

3

2

Gyrosigma

GYA

4

3

Hantzschia

HAN

1

3

Melosira

MEL

3

1

Meridion

MER

5

1

Navicula orthostichae

NOR

2

2

Navicula punctatae mutica

NPM

1

2

Navicula (otras)

NAV

3

1

Neidium

NEI

4

3

Nitzschia dissipatae

NID

4

2

Nitzschia (otras)

NIT

1

1

Pinnularia

PIN

4

3

Rhizosoenia

RHI

2

3

Rhoiscophenia

RHO

4

1

Rhopalodia

RHP

4

1

Stauroneis

STA

5

2

Stenopterobia

SIA

5

3

Stephanodiscus

STE

2

1

Surirella

SUR

3

3

Synedra

SYN

3

1

Tabellaria

TAB

5

1

Tetracyclus

TET

5

3

Thalassiosira

THA

2

3

22

El índice diatómico se calcula mediante la siguiente fórmula:

j

IDG =

∑A j =1 n

j

S jV j

∑AV j =1

j

j

Aj= Abundancia (%) Sj= Sensibilidad a la polución (1 a 5) Vj= Valor indicativo de la especie (1 a 3) Los valores de IDG van en orden decreciente de los niveles de contaminación. Para la creación de este índice los autores tomaron como referencia un número de 106 taxones. Con esta fórmula el valor del índice que obtenemos podrá variar entre 1 y 5, rango establecido para la clasificación de la calidad de las aguas. Clasificación de la calidad de las aguas adoptadas según el índice IDG:

VALOR

SIGNIFICADO

IDG> 4.5

Calidad biológica óptima.

4< IDG< 4.5

Calidad normal. Polución débil.

3.5