Trabajo Práctico de Laboratorio: Investigación Final Alumnas: Schinner, Sofía y Mirwald, Ileana. La eutrofización del Lago del parque del Sur ¿Modifica a las poblaciones de especies de microorganismos invertebrados planctónicos que habitan en él, en el curso de un año? Introducción: El zooplancton de los ambientes acuáticos está constituido esencialmente por rotíferos, cladóceros y copépodos, es decir organismos metazoos que poseen vida corta y alta fecundidad, características que le permite responder rápidamente a los cambios ambientales. En ecología el estudio de los factores bióticos y abióticos que regulan la dinámica y estructura de las comunidades naturales, ha sido y sigue siendo uno de los aspectos de mayor interés. Si bien existen muchas investigaciones sobre microorganismos planctónicos en sistemas abiertos tales como ríos, en ésta investigación nos enfocaremos en el lago del Parque del Sur, dentro la ciudad de Santa Fe. El mismo es un sitio de uso recreativo y deportivo para los ciudadanos. Frente a la actual noticia de la eutrofización del lago, procedemos a investigar cómo influye en la propagación y dispersión de dichos microorganismos. Una buena descripción de la comunidad biológica puede dar buenos indicios sobre el estado general del sistema estudiado, puesto que las propiedades de cada comunidad dependen de la suma integrada de los procesos físicos, químicos y biológicos que se generan Dicha investigación podrá ser fuente de información científica que dispondrá tanto la comunidad local como los efectores municipales para concientizarse sobre el funcionamiento de ambos sistemas y poder incluir ésta información en cualquier tratamiento futuro de limpieza que se realice en el lago. Marco teórico: El zooplancton son animales acuáticos de un tamaño microscópico o macroscópico que viven suspendidos en la columna de agua y que está formado tanto por individuos microscópicos adultos, como por pequeñas larvas y huevos, siendo los más abundantes y característicos del zooplancton los copépodos, cladóceros, rotíferos, cnidarios o los quetognatos entre otros. Algunos peces y moluscos son planctónicos solo durante su estado embrionario, una vez crecen y nadan libremente dejan de formar parte del plancton. Como ejemplo de zooplancton de gran tamaño están las medusas que son arrastradas a la deriva por las corrientes. El zooplancton obtiene su energía ingiriendo otros organismos como zooplancton de menor tamaño, fitoplancton o bacterioplancton. Los copépodos son un grupo de crustáceos acuáticos pequeños, con representantes tanto de vida libre como parásitos, que han llegado a colonizar ambientes de cualquier temperatura y salinidad, desde el mar profundo hasta los lagos de montañas altas. Los copépodos parásitos son sorprendentes por su alta diversidad, por tener especies con estos hábitos en los principales órdenes de la subclase Copépoda, por su capacidad de vivir en prácticamente cualquier animal acuático (vertebrados e invertebrados), por presentar fenómenos biológicos inusuales y por ser una amenaza para la acuacultura. Los rotíferos son organismos microscópicos, acuáticos y semiacuáticos, más conocidos en la limnologia por ser componentes del plancton (microplancton) aunque están muy bien representados en las comunidades litorales y también forman parte del zoomicrobentos (organismos que viven en las profundidades de ríos y lagunas). La mayoría es de vida libre, hay pocos parásitos, generalmente son solitarios, pero hay especies que forman colonias de variable tamaño. Son organismos muy diversos en formas que se caracterizan por dos elementos particulares como son la corona de cilios de la cabeza y el trophi o estructura masticatoria. Constituyen comparativamente un pequeño filum pero son muy importantes en los ambientes continentales a causa de su tasa reproductora, su habilidad para ocupar rápidamente los nichos vacantes, constituyendo más del 30% de la biomasa planctónica, son recicladores eficientes de la materia orgánica y responden rápidamente a los cambios ambientales. La gran mayoría ocupa aguas continentales ya que son comparativamente muy pocas las especies marinas. Colonizan ambientes con distinto grado de salinidad, pH y temperatura, tolerando muchos de ellos concentraciones muy bajas de oxígeno. En general se reproducen por partenogénesis, producen machos por muy breves períodos, en condiciones desfavorables dan lugar a huevos de resistencia; hay casos comprobados de huevos que han eclosionado 20 años después. Actualmente se considera que existen unas 2000 especies. Los rotíferos dulceacuícolas se reúnen en dos grandes Sub-clases Monogonta y Bdelloidea. La Sub- clase Monogonta es la más importante en los ambientes acuáticos continentales, reúne 95 géneros y 1600 especies. Los Cnidarios son un grupo de invertebrados acuáticos, en su inmensa mayoría marinos, de organización muy simple, cuyas características principales son: Simetría radial en torno a un eje oral – aboral. - Cuerpo más o menos con forma de saco que presenta en su interior un hueco llamado cavidad gastrovascular, que se comunica con el exterior por una única apertura o boca. - Con una o más coronas de tentáculos alrededor de la boca. - Pared del cuerpo formada por tres capas: ectodermis externa, gastrodermis interna, que tapiza la cavidad gastrovascular, y la intermedia o mesoglea, originariamente acelular. - Su célula característica es el cnidocito, que puede estar tanto en la ectodermis como en la gastrodermis y tiene carácter ofensivo – defensivo. - Presentan dimorfismo generacional, ya que comúnmente presentan la llamada metagénesis o alternancia de generaciones en la que forma sexuada o medusa es muy distinta de la asexuada o pólipo. La sistemática actual de este filo considera 5 clases: Hidrozoos, Escifozoos, Estaurozoos, Cubozoos y Antozoos, las cuales presentan notables diferencias entre sí en el desarrollo de la mesoglea, en la estructura de la cavidad gastrovascular, en variaciones en la simetría radial originaria y en alteraciones del ciclo general metagenético. Los Cladoceros son habitantes frecuentes y abundantes en los ambientes acuáticos del Litoral Fluvial Argentino (LFA) ocupando diversos hábitats, lóticos, leníticos, litorales y de fondo constituyendo una parte importante de la biomasa de comunidades como el plancton, el bentos y los complejos ligados a la vegetación. En estas comunidades suelen alcanzar grandes densidades habiéndose registrado hasta 1200 individuos por litro de una sola especie de Diaphanosoma en el ambiente litoral de lagunas del río Paraná medio. Su papel en las tramas tróficas se destaca por su carácter de vía de transferencia de materia y energía desde los microproductores primarios y las fuentes de detritusbacteria hacia los niveles consumidores superiores. Como presas integran una parte importante del espectro alimentario de los peces planctófagos particularmente aquellos adultos de pequeña talla y de estadios juveniles de especies que de adultos ocupan otros nichos tróficos. Pleuston: Se define el pleuston como un complejo de comunidades integrado por la vegetación flotante no arraigada y los organismos convivientes, acuáticos y semiacuáticos (Ringuelet, 1962). Se encuentra en ambientes cálidos y templadocálidos. Se forma a partir de las orillas en lagunas, meandros abandonados y en remansos de arroyos y ríos. Se puede fragmentar formando grandes islas flotantes (embalsados), como por ejemplo en el Río Paraná. La vegetación integrante de este complejo, también llamada carpeta vegetal, es el principal productor primario, tomando dióxido de carbono del aire. En la Argentina se han hecho estudios de carpetas vegetales compuestas por Azolla filiculoides (helechito de agua) y Salvinia rotundifolia, Ricciocarpus natans y Pistia stratiotes (repollito de agua), Eichhornia crassipes, Eichhornia azurea (camalotes), Spirodella sp., Lemma sp., Wolffia sp. y Wolfiella sp. (lentejas de agua). La vegetación cumple funciones de soporte, refugio, alimento y lugar de puesta para los organismos heterótrofos. Estos últimos se pueden clasificar por su tamaño en microfauna (< 1 mm) y mesofauna (> 1 mm). La microfauna, compuesta por protozoos y microcrustáceos, alcanza la mayor abundancia, en tanto la mesofauna alcanza la mayor biomasa. Aguas Lenticas: Las aguas lénticas son todos aquellos cuerpos de agua estancada o quieta que no fluyen. Los ecosistemas lénticos, son ambientes estáticos donde el agua no se mueve porque no existen entradas o salidas a otros cuerpos acuáticos. Por esta razón la tasa de renovación de oxígeno es muy baja y se forman estratos de oxígeno y temperatura, afectados por la luz solar que reciben. Los lagos, lagunas, estanques, humedales, pantanos y charcas, son aguas tranquilas que se clasifican como aguas lénticas, ya que no fluyen. Al no tener un flujo continuo de líquido, en las aguas lénticas tienden a formarse sedimentos en el fondo. Su única fuente de renovación con frecuencia es el agua de lluvia, por lo que en épocas de sequía los ambientes lénticos pueden secarse y desaparecer para dar paso a la vegetación (Siendo este el caso de los pantanos). Características de las aguas lénticas Los cuerpos de aguas lénticas cuentan con 3 niveles bien diferenciables, estos son: la zona litoral, limnética y profunda. Cada una con características, flora y fauna específicas. Zona litoral: Es la zona con más biodiversidad de un cuerpo de agua léntica, está conformada por la orilla y parte del fondo siempre y cuando este reciba una cantidad abundante de luz solar. Es aquí donde pueden encontrarse numerosos animales y plantas que hacen vida a orillas del cuerpo de agua. Aves, anfibios, reptiles y mamíferos con frecuencia residen en esta zona. Zona limnética: Corresponde al centro de la masa de agua alejado de las orillas y la zona bajo este, hasta la profundidad de la zona de compensación, donde la fotosíntesis se equilibra con la respiración. Es la zona con más abundancia de peces, es el equivalente marítimo al mar abierto. Zona profunda: Comprende la zona del cuerpo de agua ubicada más cerca del fondo, donde ya no llega la luz solar. Debido a la sedimentación, en la zona profunda se dificulta mucho la visibilidad, sólo algunos peces y moluscos habitan en esta zona. Ejemplos de aguas lénticas Lagos y lagunas: Son las aguas lénticas más comunes y que presentan más flora y fauna. Son de gran importancia en muchos ecosistemas, proporcionando no sólo un medio para animales y plantas acuáticos, sino aportando agua dulce a criaturas terrestres (incluido el ser humano). Son las extensiones de aguas estancadas más grandes, pudiendo abarcar desde unos pocos metros a varios kilómetros cuadrados. La diferencia entre un lago y una laguna parte de la profundidad del cuerpo de agua, dependiendo del país, esta profundidad es variable. Por ejemplo, en los Estados Unidos se considera laguna cuando una extensión de agua tiene una profundidad menor a los 3 metros. Pantanos y humedales: Son zonas de agua estancada poco profundas donde abunda la vegetación, representan un punto intermedio entre un ecosistema terrestre y uno acuático. Suelen ser habitados por anfibios, insectos y reptiles como los cocodrilos y gaviales. Estanques y charcas: Extensiones de agua relativamente pequeñas, los estanques pueden ser creados artificialmente y ser llenados mediante tuberías para ser utilizados a modo de almacenes de agua y otros fines (como la cría de peces). Las charcas son cuerpos de agua minúsculos, sirven como fuente de agua dulce para animales terrestres. Lago Pedro Antonio Francisco Candioti: El lago, se encuentra ubicado dentro del Parque del Sur, espacio que lleva el nombre de General Manuel Belgrano, ubicado en el sector comprendido por la Avenida de la Constitución Nacional al este y sur, calle 1° de Mayo al oeste y la avenida Presidente Ilia al norte. Dicho lago ha sido dotado de siete bombas que extraían, aguas profundas de la estación de bombeo, ubicada a la altura del Club Náutico El Quillá, cuyo funcionamiento permitió mantener un nivel constante de las mismas. En el mismo, se colocaron dos pontones (que se colocó en su momento, pero actualmente ha sido vandalizado) que tenían bombas para hacer recircular y airear el agua. Hoy en día el lago se encuentra recibiendo, desde los últimos meses, casi la totalidad de los aportes de agua provenientes de las lluvias, con gran carga orgánica. Hipótesis: En el lago del parque del Sur, se descubrieron algunos desagües urbanos que vierten líquidos con altas concentraciones de bacterias (por encima de las permitidas). Las actividades humanas contribuyen a incrementar la carga de nutrientes de los sistemas acuáticos cerrados como también las altas temperaturas que atraviesa la ciudad de Santa Fe, provocando la conocida eutrofización. Un sistema eutrófico está caracterizado por aguas turbias, ausencia de plantas macrófitas y alta biomasa de fitoplancton. La proliferación de algas presente en la laguna, es consecuencia de un enriquecimiento de nutrientes a partir de materia orgánica. El impedimento del ingreso de luz solar afecta el intercambio gaseoso con el medio, y por ende a los microorganismos de vida libre que se encuentran en ese hábitat. Las algas y otros organismos, cuando mueren, son descompuestos por acción de bacterias consumiendo el oxígeno disponible en el agua, al terminarse este oxígeno los restos orgánicos quedan depositados en el fondo sufriendo procesos anaeróbicos que desprenden geosmina (responsable del mal olor). El fondo del lago se va rellenando de sedimentos y su profundidad va disminuyendo. La eutrofización del lago podría ser un indicador de la escasa diversidad de microorganismos planctónicos presentes en él. La composición fitoplánctica y la dinámica de los factores físicos y químicos que acabamos de mencionar tienen un efecto en el zooplancton, presentando variaciones en su abundancia durante el ciclo anual de muestreo, con una disminución de sus densidades durante la máxima abundancia del fitoplancton. Materiales y Métodos: Recopilación de datos: El presente estudio de investigación se desarrollará dentro del Lago del Parque del Sur. Se establecen cuatro estaciones de muestreos, dos puntos serán ubicados en las orillas del lago, uno en la orilla sur, y el segundo en la orilla norte; y dos puntos se ubicarán en el centro del lago, donde se encuentra la máxima profundidad del mismo. Éstas zonas fueron tomadas como indicadores de zooplancton presentes en la Laguna. En cada una de las estaciones se tomarán variables de calidad de agua in situ (oxígeno disuelto, conductividad, PH, temperatura, transparencia), muestras para laboratorio (sólidos y nutrientes), variables morfológicas (profundidad, velocidad de corriente) y muestras de sedimento para analizar granulometría y materia orgánica. Los muestreos y recopilación de datos dentro del lago del parque del Sur, se realizarán a lo largo de un año. La muestra debe ser recolectada todos los lunes del año variando sus horarios de recolección. El periodo y la frecuencia de muestreo del zooplancton va a depender del objetivo de estudio y de la dinámica poblacional de los diferentes grupos zooplanctónicos tanto a nivel espacial (en la columna de agua) como temporal (a lo largo del año). Generalmente los organismos pequeños (rotíferos, ciliados) tienen un desarrollo rápido con un tiempo generacional de pocos días o semanas mientras que los copépodos y cladóceros tienen un tiempo generacional de varias semanas hasta varios meses (copépodos). En general, el zooplancton se desarrolla fuertemente durante el verano alcanzando su densidad máxima. Conviene muestrear, por lo tanto, con mayor frecuencia durante verano y menor frecuencia durante el resto del año. Para la muestra del zooplancton recolectar una muestra cuali y una cuantitativa con copo para plancton de 60 um, en este caso debe medir el volumen recolectado y fijar en formol al 10%. También se puede utilizar la trampa de Schindler- Patalas. Identificación y recuento de zooplancton: Para el análisis taxonómico de las especies se utilizan guías actualizadas de zooplancton, así como artículos científicos de apoyo. La identificación taxonómica de las especies debe respaldarse con fotografías obtenidas por quien analiza las muestras. Son necesarios pipetas de punta fina, pinzas y agujas de disección para separar el organismo del resto de la muestra, así como portaobjetos y cubreobjetos donde manipularlos y depositarlos para su observación en el microscopio (aumentos de 400x y 1000x). Durante la manipulación, el ejemplar debe mantenerse siempre en medio líquido, puesto que su deshidratación se acelera rápidamente bajo la luz de la lámpara. Una vez visibles todas las estructuras necesarias, se protege la muestra con un cubreobjetos y se procede a su identificación bajo microscopio. Es importante destacar que, en caso de no estar seguro de la determinación taxonómica de una especie, el individuo se clasificará con el nivel taxonómico del que se tenga total seguridad. Bibliografía: - Blog: SailandTrip. Artículos: toda la actualidad sobre el mundo de la vela y la navegación; “Que el plancton”; 11 de julio de 2016; Madrid; https://sailandtrip.com/que-es-el-plancton/ - Morales Serna, F. N. G. Pérez Ponce de León. 2012. Los copépodos parásitos: componentes importantes de la biodiversidad. CONABIO. Biodiversitas, 104:1-5; http://bioteca.biodiversidad.gob.mx/janium/Documentos/7288.pdf - Temas de la Biodiversidad del Litoral fluvial argentino; F. G. 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