La importancia de la clorofila en la caracterización ecológica de las masas de agua continentales

Hoy, y tras unos merecidos días de descanso, el blog del proyecto REMABAR arranca de nuevo con esta última entrada en la cual trataremos acerca del papel que desempeña la clorofila en los ecosistemas acuáticos y el procesado que requiere su estimación en laboratorio, así como la valiosa información que aporta al conocimiento del estado de los sistemas leníticos como son, en este caso, los embalses.

La clorofila es un pigmento fotosintético propio de organismos autótrofos como son las plantas superiores, algas, bacterias fotosintéticas y algunos protistas como las diatomeas, cuya función principal es la de captar la radiación solar para posibilitar el proceso de fotosíntesis, durante el cual se libera oxígeno y se genera materia orgánica en forma de glucosa.

Si bien existen diferentes tipos de pigmentos, la clorofila A (Chl_a) es el más importante de ellos. Esta es común a todos los organismos fotosintéticos y absorbe fotones en las longitudes de onda de las regiones azul y roja del espectro, confiriendo el característico color verde que poseen la mayoría de los organismos vegetales. Por otro lado, se distinguen los denominados pigmentos accesorios, cuya función es absorber fotones en las longitudes de onda que la clorofila A no puede captar, y así, permitir a los organismos fotosintéticos hacer un uso más amplio y eficaz de la energía del espectro electromagnético. Entre estos pigmentos accesorios se encuentran la clorofila B, C,D, E, los carotenoides y las ficobilinas. 

En términos limnológicos, la importancia de la clorofila no sólo radica en su estrecha relación con el patrón de distribución del oxígeno disuelto en la columna de agua, sino que además permite establecer la composición específica de la comunidad fitoplanctónica. Ello es debido a que cada uno de los grupos que constituyen la fracción del fitoplancton, como son las algas clorofíceas, cianofíceas, diatomeas, o dinoflagelados, presenta unas características pigmentarias diferentes que permiten su identificación.

Adicionalmente, el conocimiento de la concentración y distribución de dichos pigmentos permite evaluar el estado trófico del sistema, siendo  de especial utilidad en la identificación de problemas ambientales como son los vertidos ilegales o fenómenos de contaminación localizada o difusa de origen agroganadero, cuya manifestación más habitual es un incremento en la concentración de nutrientes en la masa de agua y una proliferación excesiva de la comunidad fitoplanctónica, que puede desembocar en condiciones de anoxia y episodios de mortandad de ictiofauna.

Por los motivos anteriormente citados, la composición del fitoplancton, así como sus variables biológicas relacionadas (como es la Clorofila A), son utilizadas como indicadores del estado ecológico e hidroquímico de las masas de agua en la Red de Seguimiento y Evaluación de los Humedales en Andalucía.

Como ya se adelantó en publicaciones anteriores del blog, uno de los múltiples objetivos establecidos en el Proyecto REMABAR es caracterizar el estado físico-químico y ecológico de las dos masas de agua artificiales de mayor relevancia de la cuenca de estudio; los embalses de Celemín y Barbate.

Para ello, y posteriormente a la campaña limnológica durante la cual el personal investigador realizó mediciones y tomas de muestras de agua en diferentes puntos y profundidades de sendas presas, se procedió a la estimación de las clorofilas mediante su extracción con acetona.

Dicho método consta de varias etapas, siendo la primera de ellas la filtración mediante el uso de bombas de vacío de un volumen de muestra variable en función de la cantidad de material particulado presente en el agua. Como resultado, se obtiene un material filtrante más o menos saturado en el cual habrán quedado retenidas entre otros elementos, las células fitoplanctónicas.

Fotografía 1. Preparación y materiales para la extracción preliminar de pigmentos.

Posteriormente, y para que tenga lugar el proceso de extracción de los pigmentos liposolubles, estos filtros han de introducirse en tubos de vidrio con un pequeño volumen de acetona al 90% que actuará como disolvente, para luego dejarlos reposar durante 24 horas a baja temperatura y en condiciones de oscuridad para evitar la alteración de dichos pigmentos.

Tras ello, y previa maceración del filtro y centrifugado de los tubos, el volumen de disolvente sobrenadante en los mismos que contiene las moléculas de clorofila, es sometido a un análisis espectrofotométrico a diferentes longitudes de onda.

Fotografía  2. Tubos de ensayo dispuestos para su centrifugado

 Fotografía  3. Equipo empleado en la determinación espectrofotométrica

 

De esta manera, y a partir de las medidas de absorbancia obtenidas, es posible conocer la concentración y composición de los pigmentos fotosintéticos en el cuerpo de agua analizado, así como evaluar su estado trófico.

Finalmente, concluimos esta entrada del blog esperando no sólo que os haya resultado de interés, sino que además haya servido para acercaros un poco más a las diversas labores de investigación que entraña un proyecto de tan marcado carácter multidisciplinar como es REMABAR, así como para poner en relieve la importancia de conocer el funcionamiento de las masas de agua de nuestra región para así poder conservarlas.

Como siempre, esperamos vuestras preguntas y sugerencias.

¡Nos vemos en la próxima entrada!