Empleo de descriptores fitoplanctónicos como biomonitores en la evaluación de la calidad del agua en la costa del río de la Plata (Franja Costera Sur)

Abstract

El presente trabajo de tesis doctoral centró su interés en las respuestas del fitoplancton de la zona de agua dulce de la Franja Costera Sur del Río de la Plata a cambios en la calidad del agua. El área de estudio abarcó la zona de agua dulce de la Franja Costera Sur, unidad geomorfológica del sector costero argentino comprendido entre el río Luján y el Cabo San Antonio, representado por un plano inclinado que se extiende entre la costa y la isobata de los 6-9 m. Este sector del estuario posee una gran importancia desde el punto de vista socio-económico. Entre las amenazas a las que está expuesto este sector se encuentran algunas claramente atribuibles a la acción del hombre, tales como la contaminación y ciertas alteraciones en el medio ambiente físico y otras cuyo origen se deben a una combinación de factores naturales y antrópicos. En este sentido, los cambios en la composición del fitoplancton son indicadores importantes de la condición ecológica y la salud del ambiente. Además de su importancia ecológica, las algas presentan una serie de atributos por los cuales son consideradas buenos indicadores de disturbios ambientales. Entre los más conocidos se puede mencionar sus cortos tiempos generacionales, su rápida respuesta a cambios ambientales, su abundancia y su ubicuidad. En base a las consideraciones detalladas anteriormente, se propuso como objetivo general del presente trabajo de tesis explorar respuestas estructurales y funcionales del fitoplancton costero del sector de agua dulce del estuario del Río de la Plata (Franja Costera Sur) relacionándolo con cambios en la calidad del agua con la finalidad de reconocer biomonitores para el diagnóstico y monitoreo. En el capítulo 2 se detallan las metodologías utilizadas y el diseño de muestreo que consideró un total de 36 sitios, de los cuales 18 fueron sobre la línea de costa (distribuidos a lo largo de 170 km) y los restantes 18 aguas adentro de la misma (dispuestos a 500, 1500 y 3000 m.). Los 18 sitios costeros cuentan con usos del suelo muy variados y distintos grados de conservación de la costa que fueron resumidos en fichas descriptivas confeccionadas para cada sitio de muestreo. El objetivo principal del capítulo 3 fue analizar la composición y características del ensamble del fitoplancton costero e identificar especies capaces de detectar los cambios en la calidad del agua relacionados al aumento en la concentración de nutrientes y materia orgánica. Para esta finalidad se analizó la relación entre la abundancia de las distintas especies y las calidades de agua y usos del suelo en la costa. Asimismo se exploraron las características morfofuncionales de las especies, como su forma, tamaño y estrategias de vida, y se calcularon los óptimos y rangos de tolerancia de las especies a distintas variables físicas y químicas para contribuir al conocimiento de su autoecología y así poder realizar un diagnóstico más completo de la calidad del agua. Se pudo reconocer un grupo de 24 especies tolerantes que aumentaron su abundancia relativa a medida que la calidad del agua empeoraba, actuando como bioindicadores del aumento en la concentración de nutrientes, al superar el 30% de abundancia relativa en los sitios con mala calidad del agua. En el capítulo 4 se analizaron las respuestas del fitoplancton (densidad, diversidad, biomasa, composición del ensamble, ocurrencia de especies tóxicas) en relación a las condiciones ambientales (variables físicas, químicas, hidrológicas y meteorológicas), medidas bajo distintos escenarios causados por el fenómeno El Niño-Oscilación Sur en el período comprendido entre los años 2005 a 2012. En este sentido se pudieron observar cambios en la estructura del fitoplancton en el área de estudio, tales como una reducción significativa de la diversidad y la biomasa durante los ciclos El Niño. Las características morfofuncionales de los ensambles de cada período también fueron distintas, siendo más abundantes las formas filamentosas durante El Niño, y las formas coloniales y mucilaginosas durante La Niña. Sin embargo, no fue posible diferenciar ensambles específicos de cada período, sugiriendo que el fitoplancton es resiliente a los cambios impuestos por el fenómeno. En el capítulo 5 se analizaron aquellas variables ambientales que modularon el desarrollo de las cianobacterias y su distribución en la costa, empleando distintas escalas temporales (semanal, diaria y horaria). Los resultados obtenidos indicaron que aquellas variables forzantes primarias para el desarrollo de estos organismos fueron temperatura, pH, penetración de luz (turbidez y radiación fotosintéticamente activa), conductividad y nutrientes (particularmente NO3 - y NH4 +). Sumado a estas forzantes, los vientos provenientes del Sudeste y la marea alta fueron aquellas variables que empujaron la masa de agua y con ella a las cianobacterias hacia la costa. En el capítulo 6 se empleó el ensamble fitoplanctónico y el bacterioplancton de la Franja Costera Sur para la implementación de bioensayos. Se analizó la respuesta del fitoplancton y del bacterioplancton al ser expuestos durante 72 hs a una concentración de 80 μg L-1 de Cr+6 (concentración hallada en sitios muy contaminados del área de estudio). Los resultados obtenidos demostraron, en el caso del fitoplancton, una reducción significativa en la biomasa (clorofila a) y en la densidad algal, y cambios en la composición específica del ensamble, al igual que una reducción en la producción potencial de oxígeno. En lo que respecta al bacterioplancton, se observó una disminución de la densidad total y de la proporción de bacterias viables con respecto a las inviables. Finalmente en el capítulo 7 se expusieron las consideraciones finales correspondientes a cada objetivo particular y al objetivo general planteados en el presente trabajo de tesis. En síntesis, los resultados obtenidos ponen en relevancia la vulnerabilidad del sector costero respecto a los cambios en el fitoplancton. La conspicua riqueza de especies halladas a lo largo del presente estudio, con más de 400 taxa identificados, y la utilidad del fitoplancton como indicador de la calidad del agua en la zona costera del Río de la Plata, enfatizan la necesidad de profundizar los estudios sobre estos microproductores primarios. Esto permitirá contribuir a la preservación de la integridad biótica del nivel trófico basal costero y del recurso acuático.