Efecto de la relación hierro:fósforo sobre la biomasa de fitoplancton dominado por cianobacterias en un lago eutrófico

Abstract

En los últimos años, las floraciones de cianobacterias en ecosistemas acuáticos, se han vuelto cada vez más frecuentes con consecuencias negativas en los múltiples usos del agua. Frente a esta problemática ambiental emergente, se han desarrollado varias metodologías para mitigarla, entre las que se destaca la adición de cloruro férrico (FeCl3) para el tratamiento de efluentes, y en algunos casos la aplicación en cuerpos de agua. Con el agregado de hierro (Fe) se busca precipitar al fosfato biodisponible hacia los sedimentos. Por lo tanto, una reducción del fósforo (P) disponible en la columna de agua como nutriente conllevaría a una disminución en el crecimiento de cianobacterias. Sin embargo, los efectos en el ambiente pueden ser muy complejos de predecir, en particular en presencia de cianobacterias capaces de soportar bajas concentraciones de fósforo, y de fijar nitrógeno atmosférico, por la necesidad de Fe para el funcionamiento de la enzima nitrogenasa. Por lo tanto, el Fe puede actuar como controlador del crecimiento a la vez que lo puede estimular por ser un nutriente fundamental para el funcionamiento celular. El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de la adición de hierro en el crecimiento de fitoplancton (con énfasis en las cianobacterias) y evaluar la concentración óptima de hierro requerida para el control de fitoplancton en un lago artificial situado en Parque Miramar (Canelones) con exceso de N y P. Para esto, se realizó un experimento en laboratorio con una comunidad de fitoplancton natural proveniente de un lago eutrófico al que se le agregaron distintas proporciones de P:Fe: 1:0 (control), 2:1, 1:1, 1:2, 1:5 y 1:10. Se determinaron las concentraciones de nutrientes totales y disueltos (fósforo total, fosfato, nitrógeno total, nitrato y amonio), y se determinó el crecimiento de la comunidad fitoplanctónica mediante diversos indicadores complementarios: clorofila a determinada por métodos analíticos (extracción en etanol), clorofila a y ficocianina in vivo estimada por fluorescencia, turbidez (densidad óptica a 750 nm) y biovolumen. Para esto último, se realizó la identificación taxonómica de todos los organismos fitoplanctónicos y se midieron las dimensiones necesarias para la determinación del biovolumen en microscopio óptico. Se confirmó la precipitación del P en los tratamientos de mayor relación Fe:P. Se observó un crecimiento sostenido del fitoplancton hasta el día 10, máximo valor para todos los tratamientos. Se determinó la dominancia de cianobacterias (Aphanizomenon sp.) en todas las muestras analizadas al microscopio, y un cambio en la composición de cianobacterias que no eran dominantes inicialmente ( Cuspidothrix sp. y Raphidiopsis sp.) según la concentración de coagulante aplicada. Aunque se favoreció un claro cambio en la composición de cianobacterias, los efectos del cloruro férrico en el crecimiento no son claros para el rango de concentraciones en las que se realizó el presente experimento. Este trabajo muestra que es necesario conocer la comunidad de fitoplancton previo a una posible aplicación de FeCl3 e identificar el comportamiento de las cianobacterias en el transcurso del tiempo ante el agregado de las distintas dosis de FeCl3, ya que el agregado de Fe podría aumentar el crecimiento de algunas especies y así, favorecer el desarrollo de floraciones de cianobacterias tóxicas y colonizadoras.