BIOINDICADORES LA LLUVIA ÁCIDA Los ácidos presentes en la atmósfera, diluidos en el agua de las nubes, precipitan como lluvia ácida en la superficie de la tierra. Si bien, algunas de esas precipitaciones obedecen a causas naturales, como la actividad volcánica, la mayoría son ocasionadas por la actividad industrial humana. Las causas de la formación de una lluvia ácida pueden ser clasificadas, desde el punto de vista químico, en cuatro categorías: 1. Liberación de óxidos de azufre que forma ácido sulfúrico al entrar en contacto con agua. SO2 (g) + H2O (l) H2SO3 (aq) SO3 (g) + H2O (l) H2SO4 (aq) Ocurre en consecuencia de la quema de carbón y de aceites combustibles ricos en azufre, en usinas termoeléctricas, siderúrgicas y otras industrias. Los gases de escape de los vehículos automotores también liberan óxidos de azufre. 2. Liberación de dióxido de carbono, que forma ácido carbónico cuando entra en contacto con el agua. CO2 (g) + H2O (l) H2CO3 (aq) Ocurre cuando el agua de la atmósfera entra en contacto con residuos de las fábricas de cemento, conteniendo carbono. Daña las estructuras de concreto. 3. Liberación de óxidos de nitrógeno, que forman ácido nítrico cuando entra en contacto con Ocurre en función de los gases liberados en la atmósfera por la quema de combustibles, de los vehículos automotores que funcionan a gasolina y diesel. 2 NO2 (g) + H2O (l) 2 HNO3 (aq) 4. Liberación de ácidos fuertes, como el ácido clorhídrico (HCl) y el ácido fluorhídrico (HF). Ocurre en consecuencia de las actividades industriales. Ácido clorhídrico: industria de fertilizantes, industrias electroquímicas, procesos de esmaltado de porcelana, combustión de materias que contienen cloro. Ácido fluorhídrico: fundiciones de metales pesados y de aluminio, industrias de fertilizantes, industrias de vidrio, esmalte y porcelana. Las lluvias ácidas perjudican los cultivos de los campos, los bosques y los manantiales y, por consecuencia a los organismos acuáticos. Dañan también las edificaciones. Por acelerar el proceso de oxidación de los metales (hierro), las lluvias ácidas aumentan los gastos de mantenimiento de los puentes y de otras estructuras metálicas. El impacto de la lluvia ácida en el ambiente puede ser monitoreado por las alteraciones provocadas en determinados organismos, que actúan como indicadores biológicos de la polución o bioindicadores. Esas alteraciones pueden ser genéticas, morfológicas, fisiológicas, ecológicas, etc. Guía 48 María Antonia Malajovich / Guías de actividades Biotecnología: enseñanza y divulgación http://www.bteduc.bio.br BIOINDICADORES / LLUVIA ÁCIDA ACTIVIDAD PRÁCTICA OBJETIVO Estudiar la acción del dióxido de azufre (SO2) sobre la germinación de semillas y el crecimiento de una planta. MATERIALES Cuatro bandejas o platos de plástico, 4 vasos de precipitados de 50 ml, papel toalla, algodón, 4 bolsas de plástico transparente, metabisulfito de sodio (Na2S2O5), 4 elásticos, 100 semillas del mismo tipo (arroz, girasol, maíz, mostaza, berro, etc.), 1 probeta, balanza, espátula. PROCEDIMIENTO 1. Cubrir los platos con papel toalla, distribuir 25 semillas en cada uno y colocar un algodón húmedo sobre el papel toalla. La función de este algodón es mantener la humedad necesaria para la germinación de las semillas. 2. Rotular los vasos de precipitados y pesar el metabisulfito de sodio (0 mg, 0,1 mg, 1mg, 5 mg). 3. Agregar 25 ml de agua en el primer vaso (0 mg, control, sin metabisulfito de sodio). Colocar el vaso dentro de una bolsa de plástico junto con un plato con semillas. Cerrar la bolsa con un elástico. En dicho ambiente cerrado, el agua se va a evaporar y la atmosfera estará saturada de vapor de agua. 4. Agregar 25 ml de agua en el vaso de precipitados que contiene 0,1mg de metabisulfito de sodio. Introducir como anteriormente el vaso en una bolsa de plástico junto con un plato con semillas. Cerrar la bolsa con un elástico. En ese ambiente cerrado, el metabisulfito de sodio reaccionará con el agua formando SO2, acidificando la atmósfera. 5. Repetir el punto anterior con el vaso que contiene 1 mg de metabisulfito de sodio. 6. Repetir nuevamente el punto 4 con el vaso que contiene 5 mg de metabisulfito de sodio. 7. Una o dos semanas después, contar el número de semillas germinadas y medir la altura total de las plantas. RESULTADOS o Preparar una tabla con el número y el porcentaje de semillas germinadas y la altura media de las plantas en los diferentes ambientes. o Representar gráficamente los datos obtenidos. o Comparar el porcentaje de semillas germinadas y la altura media de las plantas en ambientes con diferente cantidad de SO2 atmosférico. Guía 48 María Antonia Malajovich / Guías de actividades Biotecnología: enseñanza y divulgación http://www.bteduc.bio.br BIOINDICADORES / LLUVIA ÁCIDA NUESTRO COMENTARIO Hace tantos años que realizamos esta práctica que me resulta imposible rastrear al origen del procedimiento. La Figura 1 muestra algunos detalles, como el cerrado de las bolsas de plástico y el uso de una bolsa única para los experimentos montados por varios grupos con la misma cantidad de metabisulfito de sodio. La Figura 2 muestra algunos de los resultados obtenidos con diferentes semillas. La actividad resulta más interesante cuando cada grupo de alumnos estudia un tipo diferente de semilla, porque de la comparación de los efectos de la lluvia ácida surge de modo mucho más claro la noción de bioindicador. ¿CÓMO ARMAR UN PROYECTO? Comparar la sensibilidad de diferentes semillas a la lluvia ácida. Reemplazar el metabisulfito de sodio por otros productos como , por ejemplo, vinagre en diferentes diluciones. Figura 1. Detalles del procedimiento Guía 48 María Antonia Malajovich / Guías de actividades Biotecnología: enseñanza y divulgación http://www.bteduc.bio.br BIOINDICADORES / LLUVIA ÁCIDA Figura 2. Resultados del experimento con diferentes semillas. En función de los datos obtenidos, cual sería el mejor indicador? ARROZ Control 0,1 mg 1 mg 5 mg CEBADA Control 0,1 mg 1 mg 5 mg GIRASOL Control 0,1 mg 1 mg 5 mg MAÍZ Control Guía 48 0,1 mg 1 mg 5 mg María Antonia Malajovich / Guías de actividades Biotecnología: enseñanza y divulgación http://www.bteduc.bio.br