Influencia de las precipitaciones acidas sobre el

XXVIII Congreso Interamericano de Ingeniería Sanitaria y Ambiental
Cancún, México, 27 al 31 de octubre, 2002
INFLUENCIA DE LAS PRECIPITACIONES ACIDAS SOBRE EL CRECIMIENTO
RADICULAR DE Lactuca sativa y Amaranthus hypochondriacus.
(*)Sara Ramírez Vallejo
CENICA-INE
Bióloga egresada de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), actualmente encargada del
área de Bioensayos del Centro Nacional de investigación y Capacitación Ambiental dependiente del
Instituto Nacional de Ecología. Ha participado en varios cursos de capacitación sobre el cultivo,
mantenimiento y pruebas de evaluación de toxicidad utilizando Daphnia magna y Panagrellus
redivivus a diferentes instituciones públicas y privadas.
Elvagris Segovia Estrada
CENICA-INE
Isabel Romero Teran
CENICA-INE
Héctor Erick Velasco Saldaña
CENICA-INE
Héctor Gracia Romero
CENICA-INE
(*) Centro Nacional de Investigación y Capacitación Ambiental (CENICA) del Instituto Nacional de Ecología (INE) Av.
Michoacán y la Purísima s/n, Col. Vicentina, Delegación Iztapalapa C.P. 09340 UAM-I, Edificio de Ciencia y
Tecnología Ambiental "W”- México, D.F.- Tel.: (52) 56133821-Fax: (52) 56133821-email: [email protected]
RESUMEN
El propósito de este estudio fue establecer la influencia que tiene el agua de lluvia sobre el crecimiento radicular de
Lactuca sativa y Amaranthus hipochondriacus.
Para tales fines se utilizaron muestras de lluvia provenientes de cuatro sitios diferentes, tres de ellos forestales y uno de
zona urbana.
Cada muestra fue evaluada por medio de un bioensayo utilizando como especie de prueba, semillas de lechuga y
amaranto.
El efecto a evaluar fue la inhibición en la elongación radicular. Los resultados mostraron una inhibición significativa en
el crecimiento radicular para ambas especies.
Se recomienda la inclusión de este tipo de pruebas en estudios de monitoreo ambiental ya que son efectivas, rápidas y de
bajo costo.
Palabras clave: Precipitación ácida, bioensayos, efectos en semillas, Lactuca sativa., Amaranthus hypochondriacus.
INTRODUCCION
Uno de los problemas asociado a la contaminación atmosférica es la lluvia ácida, la cual al precipitarse afecta a los
ecosistemas terrestres y acuáticos, a las áreas de cultivo, a las construcciones y monumentos históricos.
En México a partir de los años ochentas se comenzaron ha hacer estudios sobre lluvia ácida (Hernández T. T. Y Bauer
M. L. 1986; Báez A. P. Y Belmont R., 1987), los cuales han puesto de manifiesto la degradación del aire y sus efectos
sobre las plantas. Por un lado, éstos efectos tienen importancia económica, ya que pueden afectar zonas de cultivo; y por
otro lado ponen en peligro la sustentabilidad de los bosques al verse afectado todo el ecosistema.
Las plantas son esenciales en los ecosistemas terrestres ya que proveen de alimento, refugio y sitio de anidamiento para
numerosos organismos, participan en forma primordial en el reciclaje de nutrientes y en la estabilización de suelos. El
daño a las plantas producido por la lluvia ácida y los contaminantes disueltos en ella puede afectar directamente la
estructura y función de un ecosistema al reducir la producción primaria, incrementar el lavado y erosión del suelo y
degradar el hábitat de la vida silvestre (Wang y Freemark, 1995). Por tales motivos es recomendable la inclusión de las
plantas en los estudios de monitoreo ambiental.
Una alternativa para evaluar el efecto del agua de lluvia sobre las plantas es mediante bioensayos con semillas. Este tipo
de pruebas permite evaluar el efecto tóxico de compuestos solubles en agua, ya que la presencia de compuestos tóxicos
en bajas concentraciones que no son suficientes para inhibir la germinación pueden retardar o inhibir completamente la
división celular impidiendo la elongación radicular (Dutka, B.,1989).
OBJETIVOS
•
Evaluar el efecto de la lluvia ácida de cuatro zonas del Valle de México sobre la elongación radicular de Lactuca
sativa y Amaranthus hypochondriacus.
•
Determinar si este tipo de pruebas son adecuadas para evaluar efectos biológicos de la lluvia ácida.
MATERIALES Y METODO
Muestras y método de muestreo
Las muestras de agua de lluvia empleadas correspondieron a las del proyecto “Precipitaciones ácidas en el Valle de
México” (CENICA y REDDA, 2002).
Estas muestras corresponden a cuatro sitios diferentes, tres de ellos corresponden a zonas forestales y uno de ellos a una
zona urbana (Tabla 1)
Tabla 1. Sitios de muestreo
Zona
Chapa de Mota
San Luis Ayucan
Desierto de los leones
UAM Iztapalapa
Siglas
CHM
SLA
EDLC
UAMI
La recolección de las muestras se realizó siguiendo el protocolo “Muestreo del deposito atmosférico” desarrollado por
la Red de Depósito Atmosférico (REDDA 2001).
Las muestras fueron recolectadas semanalmente del 10 de mayo al 2 de diciembre del 2002. El total de muestras
utilizadas para los bioensayos fue de 18 por cada sitio de muestreo.
Bioensayos
Los bioensayos se realizaron de acuerdo al método Short-Term Root Elongation Toxicity Bioassay propuesto por Dutka
( 1989) del National Water Research Institute.
En la prueba 40 semillas de lechuga y 40 de amaranto por muestra fueron colocadas en 4 cajas Petri sobre un papel
filtro Whatman del No.3, saturado con 5.5 ml de la muestra de agua, evitando que se formaran bolsas de aire. Las cajas
de petri se incubaron a 220 C en la obscuridad por 5 días y al final de la incubación se contó el número de semillas
germinadas y se midió la longitud radicular. Estas mediciones fueron comparadas con el control (agua destilada)
RESULTADOS
En las gráficas 1 y 2 se observan las tendencias del crecimiento radicular de la lechuga y el Amaranto en las 4 zonas de
estudio.
Gráfica 1
Tendencia del crecimiento radicular de lechuga en muestras
control y muestras experimentales de 4 zonas del Valle de México.
Gráfica
Distribución porcentual del crecimiento de lechuga en
muestras control y experimentales. Zona 3 Edlc.
3.5
2.5
60
%
Muestra
experimental
2
38%
80
Muestra control
3
Crecimiento
12%
100
4
Sin crecimiento
88%
40
1.5
62%
Con crecimiento
20
1
0
0.5
1
Control
0
1
2
3
4
2
Experimental
Zona
El índice de elongación radicular se calculo dividiendo la elongación promedio en la muestra, menos la elongación
promedio en el control, sobre la elongación promedio del control. Los valores igual a cero indican no tóxico, los valores
negativos indican inhibición y valores positivos indican estimulación de la elongación de la raíz. Los valores se
muestran en las gráficas 3, 4, 5 y 6.
Gráfica 3.
Gráfica 4.
EFECTODELALLUVIAACIDASOBRELAELONGACIONRADICULARDE
LactucasativayAmaranthushypochondriacus
EFECTO DE LA LLUVIA ACIDA SOBRE LA ELONGACION RADICULAR DE Lactuca sativa y Amaranthus
hypochondriacus
Indice de Elongación
Indice de Elongación
0.5
0
-0.5
0
-0.5
-1
-1
1
I.E.A -0.02
I.EL
0.5
-0.1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0.023 -0.013 -0.08 -0.015 -0.031 -0.013 -0.07 -0.079 0.017 -0.067 -0.06
-0.13 -0.019 -0.11
-0.2
0.17
-0.23
-0.54
-0.36
-0.29
-0.04
-0.22
13
14
15
16
17
-0.05
-0.37
-0.1
-0.07
-0.12
-0.09
0.2
-0.18
0.03
-0.03
-0.04
-0.06
1
2
I.E.A -0.15 -0.03
18
3
0.35
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
-0.16 -0.16 -0.027 -0.06 -0.03 -0.06 -0.46 -0.11 -0.007 -0.13 -0.38 -0.05 -0.02 0.063 0.03
I.E.L -0.19 -0.079 -0.04 -0.18 -0.005 -0.2
-0.29 -0.02 -0.14 -0.19 -0.38 -0.07 -0.07 -0.46 -0.27 -0.24 -0.05
0.16
MuestraCHM
Muestra SLA
Gráfica 5.
Gráfica 6.
EFECTO DE LA LLUVIA ACIDA SOBRE LA ELONGACIÓN RADICULAR DE
Lactuca sativa y Amaranthus hypochondriacus
EFECTODELALLUVIAACIDASOBRELAELONGACIONRADICULARDE
LactucasativayAmaranthushypochondriacus
0.4
0.2
0
0.4
Indice de elongación
Indice de Elongación
0.6
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.4
-0.6
-0.8
-1
-1.2
-1.4
-0.6
-0.8
-0.2
-1.6
1
2
17
18
-0.21 0.03 -0.04 -0.17 0.13
0.18
I.E.L -0.02 -0.12 -0.24 0.03 -0.03 -0.05 -0.24 -0.29 -0.16 -0.38 -0.16 0.089 -0.25 0.23 -0.13 -0.15 0.21
0.25
I.E.A -0.12 0.08
3
-0.2
4
5
6
7
8
9
10
11
-0.2 -0.08 0.048 -0.02 -0.29 -0.15 -0.036 0.014
MuestraUAMI
12
0.1
13
14
15
16
-1.8
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
I.E.A
-0.04
-0.1
-0.16
-0.29
-0.1
-0.24
-0.06
-0.06
-0.22
-0.69
-0.08
-0.8
-0.16
-0.13
0.11
0.04
0.04
-0.06
I.E.L
-0.025
1
0.15
0.02
-0.67
-0.2
-0.34
-0.29
-0.2
-0.44
-0.57
-0.25
-0.8
-0.2
-0.05
-0.08
-0.34
-0.26
-0.04
Muestra EDLC
14
15
16
17
18
CONCLUSIONES
En general se observó que la mayoría de las muestras de agua de lluvia afectaron el crecimiento de la radícula de las
plántulas de amaranto y lechuga.
De los cuatro sitios de muestreo, el Exconvento del Desierto de los Leones presento los índices de elongación más bajos
seguida por Chapa de Mota, San Luis Ayucan y la UAMI.
Aunque el efecto fue muy similar en ambas especies, la sensibilidad de estas fue diferente en cada una de las zonas de
muestreo.
El bioensayo empleado puede ser una herramienta útil y de bajo costo para estudiar efectos biológicos generados por la
lluvia ácida.
REFERENCIAS
Dutka,B. 1989. Short – Term Root Elongation Toxicity Bioassay. Method for Toxicological Analysis of Waters,
Wastewatwers and Sediments. National Waters Research Institute (NWRI).Environment Canada.
Hernandez, T.T y De la I de Bauer M.L.(1986). Contaminación: una amenaza para la vegetación en México. Centro de
Fitopatología, Colegio de Postgraduados. Montecillo, Estado de México.83pp.
Red de Depósito Atmosférico, 2001 “Protocolo: Muestreo del depósito atmosférico”, RAMA, Secretaria del Medio
Ambiente del D.F.
Wang,W., and Freemark,K (1995). Use of plants for Environmental monitoring and assesment.
Ecotoxicol.Environm.30:289-301.