Tabla de contenido INTRODUCCIÓN ECOSISTEMAS ACUÁTICOS Y SUS

CARACTERÍSTICAS .................................................................. 3

ECOSISTEMA MARINO ........................................................... 3

ECOSISTEMA DE AGUA DULCE ............................................... 3

CLASIFICACIÓN ................................................................... 3

CUERPOS LÓTICOS: ........................................................ 3

Ambientes especiales: ................................................... 3

CUERPOS LÉNTICOS: ...................................................... 3

Ambientes especiales: ................................................... 3

CLASIFICACIÓN ECOLÓGICA DE LOS ORGANISMOS DE AGUA

DULCE ..................................................................................... 4

Plancton. .................................................................... 4

Necton. ....................................................................... 4

Bentos. ....................................................................... 4

Neuston. ..................................................................... 4

Seston......................................................................... 4

Perifiton. .................................................................... 4

En los estanques o lagos suelen manifestarse tres zonas: .... 4

Zona litoral: ................................................................ 4

Zona Limnética: .......................................................... 4

Zona profunda:........................................................... 4

CARACTERÍSTICAS ABIÓTICAS DEL SISTEMA ACUÁTICO ........ 4

RADIACIÓN SOLAR ............................................................. 4

EFECTO DE LA LUZ SOBRE EL MOVIMIENTO DE ORGANISMOS

FOTOTRÓFICOS ...................................................................... 5

EFECTO DE LA LUZ SOBRE LA MIGRACIÓN Y

COMPORTAMIENTO DE ORGANISMOS HETEROTRÓFICOS ... 5

EL CALOR ................................................................................ 6

EFECTOS ADVERSOS DE LA TEMPERATURA ....................... 6

CONTAMINACIÓN TÉRMICA .................................................. 6

EFECTOS ASOCIADOS A CONTAMINACIÓN TÉRMICA EN EL

AGUA .................................................................................. 6

ESTRATIFICACIÓN TERMAL .................................................... 6

Epilimnion: ............................................................. 7

Metalimnion:.......................................................... 7

CLASIFICACION DE LOS LAGOS POR SU ESTRATIFICACION

TERMICA ............................................................................ 7

Lagos fríos monomícticos .................................................. 7

Lagos templados dimícticos. .............................................. 7

Lagos templados y subtropicales monomícticos ............... 7

Lagos tropicales oligomícticos. .......................................... 7

COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA Y DINÁMICA DE LAS

COMUNIDADES ACUÁTICAS. .................................................. 8

PRODUCTORES PRIMARIOS: .............................................. 8

Entre las diatomeas, los géneros más abundantes y

frecuentes son: .............................................................. 8

Productores Primarios: Principales grupos de fitoplancton

de aguas continentales: ..................................................... 8

Diatomeae o Bacillariophyceae (las diatomeas) ............ 8

NAVICULA. ...................................................................... 8

PINNULARIA. .................................................................. 8

ASTERIONELLA: .............................................................. 9

Asterionella formosa forma parte de plancton en lagos y

estanques y en ocasiones se desarrolla tanto que crea

así constelaciones en el agua. ........................................ 9

TABELLARIA. Está representada por tan sólo dos

especies y es extremadamente sensible a la

contaminación por lo que constituye un magnífico

bioindicador de la calidad del agua. .............................. 9

Tabellaria se une estrechamente a otras, en grupos de

tres o cuatro, dando lugar a formaciones rectangulares

o cuadradas, pero pueden unirse dando lugar a estas

características formaciones en zig-zag que, en

ocasiones, guardan una asombrosa simetría. De este

modo se desplazan cuando se dejan llevar por las

suaves corrientes de los lugares en los que habitan,

generalmente turberas o pequeñas lagunas con aguas

ligeramente ácidas. ........................................................ 9

Dinoflagellata, Pyrrhophyta o dinoflagelados ....... 9

PERIDINIUM. .................................................................. 9

CERATIUM. ................................................................... 10

Las cianobacterias (Cyanobacteria, gr. κυανός kyan

ós, "azul"), .................................................................... 10

La fotosíntesis oxigénica ...................................................... 10

CLOROFÍCEAS ........................................................... 11

SPIROGYRA ................................................................... 11

ZYGNEMA ..................................................................... 11

Euglenoidea, Euglenophyta o euglénidos ................ 11

CONSUMIDORES EN EL MEDIO ACUÁTICO: ZOOPLANCTON

Y MACRO INVERTEBRADOS BENTÓNICOS DE AGUAS

CONTINENTALES .................................................................. 12

INTERACCIONES ENTRE POBLACIONES ZOOPLANCTÓNICAS

......................................................................................... 12

El zooplancton .................................................................. 12

MACROINVERTABRADOS ..................................................... 13

MACROFITAS .................................................................... 13

Hidrófitos o macrófitos acuáticos en sentido

estricto: ........................................................................ 13

Helófitos: .............................................................. 14

Higrófitos o plantas de borde: ............................. 14

INDICADORES BIOLÓGICOS .................................................. 14

ECO TOXICOLOGÍA ACUÁTICA .............................................. 15

Ecotoxicologia .................................................................. 15

Ecotoxicologia acuática: ................................................... 15

CONTAMINANTES QUÍMICOS. ......................................... 15

CONTAMINANTES COMUNES .............................................. 15

•OXÍGENO DISUELTO (OD): .............................................. 15

CONTAMINANTES ESPECIALES ............................................. 16

•ACEITES Y GRASAS:......................................................... 16

•DETERGENTES: ............................................................... 16

•SULFUROS: ..................................................................... 16

•CIANUROS: ..................................................................... 16

•FLUORUROS: .................................................................. 16

• FENOLES: ....................................................................... 16

METALES PESADOS .............................................................. 16

BIOACUMULACIÓN .............................................................. 16

Bioacumuladores: ............................................................ 16

BIOMAGNIFICACIÓN ............................................................ 17

La biomagnificación ......................................................... 17

SUSTANCIAS QUE SE BIOMAGNIFICAN ........................ 17

CONTAMINACIÓN NATURAL Y ANTRÓPICA POR METALES

PESADOS. ............................................................................. 17

DRENAJE ÁCIDO DE MINA ................................................ 17

CATEGORIAS DE DRENAJES DE MINA. ......................... 18

- .................................................................................... 18

MERCURIO. .......................................................................... 18

EFECTOS DEL MERCURIO SOBRE LA SALUD ..................... 19

EFECTOS AMBIENTALES DEL MERCURIO ......................... 19

NATURALEZA GEOQUÍMICA DE LOS COMPONENTES

CONSERVATIVOS EN LAGUNAS ............................................ 20

La salinidad....................................................................... 20

Ca > Mg / Na > K y para los aniones: CO3 = > SO4= > Cl.

..................................................................................... 20

La salinidad ionica es expresada en mg/l o meq/l donde:20

1 meq/l = ml-1 .............................................................. 20

Aguas blandas ...................................................... 20

Aguas duras .......................................................... 20

ORIGEN DE LA SALINIDAD ................................................ 20

Meteorización superficial del suelo y rocas: ................ 20

LAGOS DE EXUDACIÓN ......................................................... 21

Caída de material y Precipitación atmosférica: Este

proceso de debe: ............................................................. 21

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la Universidad Peruana”

INTRODUCCIÓN ECOSISTEMAS

ACUÁTICOS Y SUS CARACTERÍSTICAS

Los ecosistemas acuáticos son todos aquellos ecosistemas que tienen por biotopo algún cuerpo de agua, como pueden ser: mares, océanos, ríos, lagos, pantanos, arroyos y lagunas, entre otros. Los dos tipos más destacados son: los ecosistemas marinos y los ecosistemas de agua dulce. En un ecosistema acuático el número de especies vegetales y animales que habitan en él, es menor que en uno terrestre. La base nutritiva está en el fitoplancton y en el zooplancton.

ECOSISTEMA MARINO

Incluye océanos, mares, marismas, etc. Estos medios son sumamente estables para el desarrollo de la vida en comparación con cualquier sistema terrestre de agua dulce. De hecho, la vida surgió en el mar y hasta hoy continúa siendo un lugar extraordinario para el desarrollo de la misma. Siempre lo repito, pero es que me resulta sumamente interesante: aún nos queda mucho por descubrir sobre las especies que habitan las profundidades de los océanos. En este tipo de ecosistema vemos temperaturas poco variables y una alta salinidad del agua (del orden del 3.5%). En estos ecosistemas la luz penetra tan sólo 200 metros desde la superficie. Llamamos región fótica a la región iluminada, mientras que a la oscura se la denomina región afótica. Este tipo de ecosistema acuático comúnmente cuenta con toda clase de mamíferos marinos como focas, ballenas y manatíes, todo tipo de peces y organismos muy pequeños (como plancton, algas y corales).

ECOSISTEMA DE AGUA DULCE

Esta clase de ecosistemas lo constituyen los ríos, lagos, pantanos, bañados, etc. Estos ecosistemas revisten una gran importancia para especies de todo tipo y de todo color, tanto faunística como de flora. En general encontramos muchos anfibios, pero también se puede encontrar un gran número peces asociados a ellos. La amplia presencia de vegetación es una de las características de los ecosistemas de agua dulce y, por ende, el 41 % de los peces del mundo entero se encuentra en este tipo de ecosistema. Además, del 100% de la superficie de la Tierra, cubierto en un 70% por agua, solo el 0.8% está cubierto por ecosistemas de agua dulce.

CLASIFICACIÓN

Las aguas continentales pueden tener sus masas en dos condiciones de desplazamiento: Con visible movimiento horizontal y rápido recambio de líquido, son los llamados cuerpos lóticos y aguas con movimientos y recambio lentos, llamados cuerpos lénticos. CUERPOS LÓTICOS: Los ríos, arroyos y quebradas: La topografía de cada región determina la ubicación y límites de las llamadas cuencas hidrográficas superficiales.

Evidentemente el agua captada de la lluvia fluye desde las partes altas de cada cuenca mediante un proceso que se inicia con la retención de agua en el suelo favorecida por la vegetación nativa en la cabecera de la cuenca. Cuando existe cobertura de vegetación nativa en la cabecera, la liberación paulatina de líquido permite que algunos arroyos de montaña tengan un escurrimiento perenne, pero cuando son áridos el flujo puede ser intermitente e incluso interrumpirse. Ambientes lóticos: arroyo, riachuelo, río. Zonificación: Alta, media y baja.

Características:

• Largo manifiestamente predominante sobre el ancho.

• Origen de materiales: alóctonos. • Factores físicos, químicos y biológicos variables.

Ambientes especiales: Estuario (delta), manglar El arroyo es la corriente superficial más elemental que forman los ríos y se forman del agua de las precipitaciones que se infiltran en el terreno. Los ríos corren en zonas altas o superiores (montañas) a las zonas bajas o inferiores (planicie o llanura), por lo que un nacimiento de un río es el punto más alto, y la desembocadura, su punto más bajo, que puede corresponder al nivel del mar. Las aguas litorales son zonas de transición donde la tierra se une con el mar originando ecosistemas muy característicos, como las lagunas costeras y los estuarios. Los estuarios son extremadamente valiosos desde el punto de vista biológico, económico. Además estos ecosistemas son esenciales como área de crianza de una gran variedad de peces marinos, costeros y camarones. En las aguas estuarinas se presentan condiciones muy especiales: cuando la marea sube penetra el agua salada y cuando la marea baja sale el agua dulce hacia el mar. CUERPOS LÉNTICOS: El agua es captada por todas las vertientes confluentes, las cuales terminan en el recipiente, algunos tienen sumideros hacia el subsuelo y que generan flujos que pudieran aflorar en otras cuencas vecinas. En las lagunas, las relaciones entre la profundidad y la superficie, altitud y la posición geográfica, el régimen climático local, son los que determinan su carácter oligotrófico o eutrófico. Los humedales, también están considerados como lénticos, siendo aún debatible el término, que se puede resumir como áreas en las cuales el nivel de agua está cerca de, justo al, o encima del nivel de la superficie del terreno (Smith 1980). Ambientes lénticos: lago, laguna, charco pantano Zonificación: Litoral, limnética, profunda.

Características

• Largo no es exageradamente predominante sobre el ancho.

• Materiales autóctonos. • Factores físicos, químicos y biológicos, sin grandes

variaciones Ambientes especiales: Albuferas, lagunas costeras

Los lagos son de agua dulce o salada, embalsada (acumulada) en depresiones de tierra firme permanecen desde pocas semanas o meses o varios cientos de años Se forman por procesos tales como: la deformación o la fractura de rocas estratificadas (fallas geológicas), por la represa natural en un río causada por la vegetación, por deslizamiento de tierras, por los glaciares que excavan amplias cuencas.

CLASIFICACIÓN ECOLÓGICA DE LOS

ORGANISMOS DE AGUA DULCE

Las condiciones físicas y químicas dominantes en los medios acuáticos determinan el tipo de organismos que viven en ese medio. Se han propuesto varias clasificaciones ecológicas de los organismos acuáticos; la más aceptada hoy día es la que presentamos a continuación:

Plancton. Comprende los organismos que viven suspendidos en las aguas y que, por carecer de medios de locomoción o ser estos muy débiles, se mueven o se trasladan a merced de los movimientos de las masas de agua o de las corrientes. Generalmente son organismos pequeños, la mayoría microscópicos.

Necton. Son organismos capaces de nadar libremente y, por tanto, de trasladarse de un lugar a otro recorriendo a veces grandes distancias (migraciones). En las aguas dulces, los peces son los principales representantes de esta clase, aunque también encontramos algunas especies de anfibios y otros grupos.

Bentos. Comprende los organismos que viven en el fondo o fijos a él y por tanto dependen de éste para su existencia. La mayoría de los organismos que forman el bentos son invertebrados.

Neuston. A este grupo pertenecen los organismos que nada o "caminan" sobre la superficie del agua. La mayoría son insectos.

Seston. Es un término adoptado recientemente y se aplica a la mezcla heterogénea de organismos vivientes y no vivientes que flotan sobre las aguas.

Perifiton. Organismos vegetales y animales que se adhieren a los tallos y hojas de plantas con raíces fijas en los fondos.

En los estanques o lagos suelen manifestarse tres

zonas: Zona litoral: la

región de aguas someras, con penetración de la luz hasta el fondo; ocupada típicamente por plantas enraizadas en los estanques y lagos naturales.

Zona Limnética: es la zona de agua abierta, hasta la profundidad de la penetración eficaz de la luz, llamada nivel de compensación, que es la profundidad a la que la fotosíntesis compensa justamente a la respiración. Este nivel se sitúa a la profundidad a la que le intensidad de la luz es de aproximadamente 1% de la plena intensidad de la luz solar. La comunidad de estas zonas se compone solamente de plancton, necton y algunas veces de neuston. Esta zona no se encuentra en los pequeños estanques, poco profundos. El término zona eufótica se refiere al estrato totalmente iluminado, incluidos el litoral y el limnético.

Zona profunda: es el área del fondo o de agua profunda que queda más allá de la penetración eficaz de la luz.

CARACTERÍSTICAS ABIÓTICAS DEL

SISTEMA ACUÁTICO

RADIACIÓN SOLAR

La radiación solar provee la energía necesaria para el proceso de fotosíntesis, es la principal fuente de calor en cuerpos de agua naturales y genera el calor que controla los patrones de viento en el planeta. La cantidad de luz que incide sobre la atmósfera de nuestro planeta, un valor conocido como la constante solar, se ha establecido en 1.94 calorías/ cm2/minuto. Asumiendo que toda esa energía estuviera disponible para los fotótrofos en nuestro planeta y que el proceso de fotosíntesis fuera 100% eficiente, se producirían alrededor de 325 toneladas de materia vegetal por km2 de superficie terrestre cada hora. La eficiencia del proceso de conversión de energía radiante a energía atrapada en enlaces químicos mediante fotosíntesis es de 1%. La luz solar es dispersada, reflejada y absorbida por moléculas de bióxido de carbono, ozono y agua. En adición, la porción de luz que incide sobre un cuerpo de agua no logra penetrar completamente la superficie del agua, ya que una parte de la luz incidente es reflejada inmediatamente. El grado de penetración de la luz en agua está determinado por el tipo y cantidad de materia suspendida y materia disuelta en el agua. Las medidas de la cantidad de luz disponible a través de la columna de agua son importantes para identificar las zonas capaces de sostener actividad fotosintética.

La radiación solar es la principal fuente de energía en la mayoría de los ecosistemas naturales. Las algas y las plantas verdes utilizan la energía radiante proveniente del sol para sintetizar moléculas orgánicas a partir de moléculas inorgánicas que toman del medio o sea, que pueden realizar fotosíntesis, por lo que así se convierten en la base de la vida en la Tierra. Sin embargo, la exposición a niveles altos de radiación solar, en particular de radiación ultravioleta, tiene efectos perjudiciales sobre la mayoría de los seres vivos. La energía entra a las comunidades por la vía de la fotosíntesis. Esta energía alimenta los procesos del ecosistema. La tasa o intensidad a la cual las plantas (productores de un ecosistema) capturan y almacenan una cantidad dada de energía se denomina productividad primaria bruta, la que está determinada por la cantidad de agua y temperatura disponibles. Y producción primaria neta es la que queda luego de restar la energía que las plantas usan para su mantenimiento (como respiración, construcción de tejidos y reproducción). El agua tiene la capacidad de absorber la radiación solar, sobre todo de los rayos infrarrojos y ultravioletas. Éstos últimos tienen más poder de penetración, efecto que provoca la tonalidad azulada de las masas de agua. La absorción de los rayos infrarrojos provoca en el agua un incremento de la temperatura que repercute en la evaporación. La capacidad de absorción de la radiación solar permite el desarrollo de vida en las masas de agua, al favorecer la fotosíntesis. La región en la columna de agua donde desaparece el 99% de la luz que incide sobre la superficie se llama la zona eufótica (zona fótica). La profundidad de la zona eufótica cambia a través del día y es diferente de un cuerpo de agua a otro. La intensidad mínima de luz que permite que proceda el proceso de fotosíntesis ha sido establecida en cerca de 1% de la luz que incide sobre la superficie. La profundidad a la que se alcanza ese 1% de la luz incidente se conoce con el nombre de profundidad de compensación. A esa profundidad, la actividad fotosintética y la actividad respiratoria se encuentra en equilibrio. Debajo de esa profundidad la productividad primaria se considera nula, ya que la razón de actividad fotosintética a consumo de materia orgánica por heterótrofos es significativamente menor de uno. Sin embargo, se han observado excepciones en comunidades de algas adaptadas a la sombra y que llevan a cabo fotosíntesis debajo de la nieve y hielo en Alaska y Suecia, lagos donde la intensidad lumínica está por debajo de 1% de la luz ambiental. Un caso interesante es el de algunas cianobacterias que llevan a cabo fotosíntesis oxigénica a altas intensidades de luz y cambian a un proceso de fotosíntesis anoxigénica a bajas intensidades de luz, utilizando entonces H2S como donante de electrones. Las bacterias verdes y las azufre-púrpuras obtienen los electrones de la oxidación de H2S, mientras que algas, cianobacterias y plantas acuáticas derivan los electrones de la fotólisis de la molécula de H2O.

EFECTO DE LA LUZ SOBRE EL

MOVIMIENTO DE ORGANISMOS

FOTOTRÓFICOS

Algunos microorganismos fototróficos exhiben la capacidad de responder a estímulos de luz alejándose o acercándose a una fuente de iluminación (comportamiento fototáctico). Dicho comportamiento conduce a migraciones verticales, orientadas por gradientes de intensidad lumínica. De esta forma, microorganismos mótiles y microorganismos que pueden controlar su posición en la columna de agua utilizando vesículas de gas, como es el caso de algunas cianobacterias, se localizan a lo largo del perfil de profundidad en aquellas zonas donde la intensidad lumínica y la concentración de nutrientes limitantes son óptimos para su proceso fotosintético.

EFECTO DE LA LUZ SOBRE LA

MIGRACIÓN Y COMPORTAMIENTO DE

ORGANISMOS HETEROTRÓFICOS

La migración horizontal de muchos animales acuáticos está dirigida también por gradientes de intensidad lumínica. Tal es el caso de la migración del salmón, donde éste se desplaza del océano a las áreas de desove en corrientes de agua dulce dirigido mayormente por la dirección de la luz. Por otro lado, la distribución de fotótrofos y la evasión depredadores dirigen la migración vertical de muchas especies de zooplancton y de fauna mayor. En ambientes de agua dulce, estratificados termalmente, se ha observado que organismos zooplanctónicos grandes responden a cambios en intensidad lumínica migrando a aguas superficiales al atardecer y desplazándose en dirección contraria al amanecer. Estos organismos se alimentan de zooplancton más pequeño (mesozooplancton) durante su migración vertical. El mesozooplanton, integrado mayormente por herbívoros (ej. copépodos y cladóceros), migra al epilimnio para pastorear durante las horas de mayor obscuridad. Durante el día, estos migran a la zona hipolimnética. En el microzooplancton, integrado básicamente por rotíferos, protozoarios y etapas larvales pequeñas, la migración vertical es mínima. Finalmente, resulta obvio que la luz no solamente regula la actividad fotosintética en fototrofos, sino que también afecta la sobrevivencia y el comportamiento de los organismos que habitan en un cuerpo de agua.

La profundidad que alcanza la zona fótica (aquella donde se recibe el 1% de la luz incidente) se estima con frecuencia como el doble de la lectura de profundidad obtenida con el disco Secchi. Dicho factor de conversión puede variar dependiendo del cuerpo de agua estudiado, las condiciones del agua y de quién es el observador. Es importante que las lecturas con el disco Secchi se realicen lo más cerca posible de la superficie del agua. Las determinaciones de penetración de luz con el disco Secchi son afectadas por los siguientes factores:

Turbulencia en la superficie del agua.

Reflejo de luz en la superficie del agua.

Momento durante el día cuando se realiza las lecturas (Aunque la transparencia del agua es relativamente independiente de la intensidad de luz en la superficie, las determinaciones con el disco Secchi se tornan erráticas del anochecer al amanecer. Resulta más confiable realizar las determinaciones cercanas al mediodía - 10:00 a.m. a 2:00 p.m.

EL CALOR

El término calor implica energía transferida desde un cuerpo o sistema hacia su ambiente inmediato o viceversa. El flujo de energía procede siempre de un área de mayor concentración a un área de menor concentración, en conformidad con la segunda ley de termodinámica. Del otro lado, la temperatura es un parámetro que nos revela que existe un contraste o gradiente de energía que provoca la transferencia de calor. La temperatura del agua regula en forma directa la concentración de oxígeno, la tasa metabólica de los organismos acuáticos y los procesos vitales asociados, como el crecimiento, la maduración y la reproducción. La temperatura mide cuan caliente o frío está un objeto o sustancia, como el agua. La temperatura se mide con un termómetro. Éste indicador es importante porque afecta el oxígeno disuelto (OD), la fotosíntesis y la fuente de alimento en medios acuáticos. Temperaturas extremas pueden tener un efecto severo sobre los peces y la vida acuática. El ciclo de temperatura determina el lugar donde se distribuyen las especies en el sistema y cómo varía la comunidad biótica del cuerpo de agua de estación en estación. En los lagos particularmente, la absorción de energía solar y su disipación como calor son procesos críticos en el desarrollo de gradientes de temperatura entre la superficie y las capas más profundos de agua, así como en los patrones de circulación del agua. Los patrones de circulación y los gradientes de temperatura a su vez influyen sobre los ciclos de nutrientes, sobre la distribución del oxígeno disuelto, y sobre la distribución y el comportamiento de los organismos, incluidos los de los peces preferidos por los pescadores deportivos

EFECTOS ADVERSOS DE LA TEMPERATURA

Muerte por exposición a elevadas temperaturas de vida acuática.

Aumento en las tasas de metabolismo, mayor consumo de alimento y de oxígeno disuelto.

OD disminuye al aumentar la temperatura.

Peces pueden sufrir de embolia resultante del desprendimiento de burbujas de nitrógeno en los vasos sanguíneos.

CONTAMINACIÓN TÉRMICA

La contaminación térmica es el deterioro de la calidad del aire o del agua, ya sea por el aumento o descenso de la temperatura, afectando en forma negativa a los seres vivos y al ambiente. Los cambios climáticos son una consecuencia de estos desequilibrios.

EFECTOS ASOCIADOS A CONTAMINACIÓN

TÉRMICA EN EL AGUA

1) Altera la composición del agua disminuyendo su densidad y la concentración de oxígeno disuelto.

2) Provoca que especies no tolerantes a temperaturas altas dejen de existir (ejemplo: peces y larvas sensitivas) o emigren a otras regiones.

3) Produce cambios en la tasa de respiración, crecimiento, alimentación y reproducción de los organismos del sistema.

4) Estimula la actividad de bacterias y hongos, haciendo el sistema más susceptible a enfermedades.

5) Aumenta la susceptibilidad de los organismos del sistema a cualquier contaminante, ya que el metabolismo de los organismos debe hacer cambios para soportar el estrés de tener que sobrevivir a una temperatura alta que no es normal.

6) El crecimiento y la fotosíntesis de las plantas aumenta. 7) Provoca trastornos en las cadenas alimenticias del

ambiente acuático. 8) Reduce la viscosidad del agua y favorece los depósitos de

sedimentos. 9) Se afecta el olor y el sabor de las aguas debido a la

disminución de la solubilidad de los gases.

ESTRATIFICACIÓN TERMAL

La estratificación térmica es un proceso que se observa en los cuerpos de agua por la formación de capas de agua de diferentes densidades, que son inducidas por diferencias en temperaturas. Esta separación en capas que no se mezclan completamente tiene consecuencias importantes en el metabolismo, en este caso del embalse, y en la calidad del agua del mismo. El proceso se explica porque el agua cambia su densidad al cambiar la temperatura y en el trópico, las aguas superiores se calientan como resultado de la absorción de la luz solar, y por consiguiente, se vuelven más livianas y prácticamente flotan sobre las aguas más frías y densas de la parte inferior.

A pesar de la poca diferencia de temperatura entre la superficie y el fondo durante todo el año en los embalses tropicales, los gradientes de densidad del agua son suficientes para que la termoclina sea estable. Un aspecto importante de la estratificación es su estabilidad; es decir, el período de tiempo que el cuerpo de agua pasa sin tener mezcla completa en toda la columna.

Existen dos tipos de gradientes que causan la estratificación: los físicos, producidos por la temperatura; y los químicos, producidos por la diferente composición química de las aguas superficiales y profundas.

La formación del gradiente térmico de la densidad es el caso más frecuente de la estratificación. Es debida generalmente al calentamiento diferencial de las capas superficiales con respecto a las profundas. En los lagos ubicados en zonas templadas y cálidas, las capas superficiales durante el verano están más calientes que las capas frías, formándose la estratificación. En los lagos situados en latitudes frías, la estratificación tiene lugar durante el invierno, en que se hiela las capas superficiales, mientras que las profundas están más calientes; el periodo de mezcla es durante el verano. En todo lago estratificado térmicamente se distinguen tres zonas:

Epilimnion: La zona superior de temperatura más elevada.

Metalimnion: La zona intermedia de transición entre la zona superior más caliente y la inferior más fría.

Hipolimnion: La zona profunda de temperatura más fría, próxima a los 4º C.

CLASIFICACION DE LOS LAGOS POR SU

ESTRATIFICACION TERMICA

Las diferencias de densidad en las aguas de los lagos resultan del gradiente térmico, e influyen sobre la circulación vertical de las aguas a lo largo del año. La circulación general depende de la temperatura y, por consiguiente, va ligada al clima de la región. Numerosos autores se han interesado por la clasificación de los lagos en función de sus características de estratificación y mezcla, que son las decisivas desde el punto de vista biológico. Los tipos fundamentales son los siguientes:

Lagos fríos monomícticos. La temperatura del agua profunda y superficial no sobrepasa nunca los 4º C. Cuando las aguas superficiales alcanzan en verano 4º C, puede producirse una circulación vertical que origina la mezcla de las aguas. Estos lagos se encuentran en las regiones polares.

Lagos templados dimícticos. En los lagos de las zonas templadas suficientemente profundos, se producen ciclos estacionales que alteran la estratificación de las aguas. Durante el verano, las aguas de las capas superiores se calientan más que las del fondo; este hecho da origen a que se produzca la circulación de las aguas superficiales, las cuales no se mezclan con las del fondo.

La diferencia de temperatura entre las aguas superiores y las profundas da origen a una zona intermedia

denominada termoclina que separa dos capas de agua bien diferenciadas: la que está por encima de la termoclina se

denomina epilimnio, con aguas calientes y circulantes; la capa profunda por debajo de la termoclina recibe el nombre

de hipolimnio y comprende las aguas frías, no circulantes.

En el otoño, la temperatura baja en el epilimnio hasta igualar la del hipolimnio; este hecho provoca la circulación total de las aguas del lago, produciendo la mezcla de las aguas superficiales y profundas. Durante el invierno se produce una estratificación, debido a que las aguas de la superficie se congelan, mientras las aguas del fondo permanecen a 4º C. Esta temperatura corresponde al máximo de densidad del agua. La descomposición bacteriana se reduce a temperaturas bajas.

Durante la primavera sube la temperatura de las aguas del epilimnio, el hielo se funde y, al hacerse el agua más pesada pues ha aumentado su densidad, desciende hacia el fondo provocando la subida de las aguas profundas; así se establece una circulación total de las aguas con la consiguiente fertilización de las capas superiores por el arrastre de nutrientes en suspensión.

Lagos templados y subtropicales monomícticos. En estos lagos, la temperatura del agua superficial nunca baja a 4º C y en invierno no se hielan. La mezcla vertical de las aguas sólo se puede producir durante la estación fría.

Lagos tropicales oligomícticos. La temperatura del agua superficial oscila entre 20º - 30º C, manteniéndose casi constante durante todo el año. El gradiente térmico es débil, y se producen por consiguiente cambios poco notorios. La circulación vertical es irregular y rara vez es total.

Desde el punto de vista biológico conviene distinguir otro tipo constituido por lagos que son monomícticos templados o subtropicales por sus características; pero geográficamente están situados en la zona tropical, a gran altura, en la montaña.

COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA Y

DINÁMICA DE LAS COMUNIDADES

ACUÁTICAS.

PRODUCTORES PRIMARIOS: PRINCIPALES GRUPOS DE

FITOPLANCTON DE AGUAS CONTINENTALES.

CONSUMIDORES EN EL MEDIO ACUÁTICO:

ZOOPLANCTON Y MACRO INVERTEBRADOS BENTÓNICOS DE

AGUAS CONTINENTALES. PRINCIPALES TIPOS DE

MACRÓFITAS

El fitoplancton representa el primer eslabón de la cadena alimenticia; junto con las plantas superiores que habitan las aguas dulces, constituyen los organismos productores. Entre los grupos más importantes pertenecientes al fitoplancton citaremos las diatomeas, los dinoflagelados, las clorofíceas, las cianofíceas y las euglenofíceas. Muchas de las especies pertenecientes a las cianofíceas y clorofíceas son filamentosas y en ciertas épocas del año proliferan de tal manera en las lagunas que la superficie adquiere una coloración verdosa, que es conocida como "espuma verde". Desde el punto de vista de producción y debido a que se distribuyen por toda la capa fótica, las diatomeas y dinoflagelados son los productores más importantes ya que producen la mayor cantidad de materia orgánica y son realmente los pilares fundamentales del ecosistema.

Entre las diatomeas, los géneros más abundantes y frecuentes son: Navicula, Pinnularia, Asterionella y Tabellaria. Entre los Dinoflagelados, los géneros más importantes son Peridinium y Ceratium. En las aguas dulces son muy abundantes y frecuentes ciertos flagelados como Euglena, Colponema y Spiromonas. Entre las cianofíceas cabe destacar Oscillatoria (alga filamentosa) y Rivularia. Entre las Chlorophyta filamentosas muy frecuentes en las aguas lénticas tenemos: Spirogyra, Oedogonium y Zignema.

Productores Primarios: Principales grupos de fitoplancton

de aguas continentales: Entre los grupos más importantes pertenecientes al fitoplancton tenemos: las diatomeas, los dinoflagelados, las clorofíceas, las cianofíceas y las euglenofíceas.

Desde el punto de vista de producción y debido a que se distribuyen por toda la capa fótica, las diatomeas y dinoflagelados son los productores más importantes ya que producen la mayor cantidad de materia orgánica y son realmente los pilares fundamentales del ecosistema acuático.

Diatomeae o Bacillariophyceae (las diatomeas)

El grupo contiene actualmente unas 20.000 especies vivas. Muchas diatomeas son unicelulares, aunque algunas de ellas pueden existir como colonias en forma de filamentos o cintas (e.g. Fragillaria), abanicos (e.g. Meridion), zigzags o colonias estrelladas.

Una característica especial de este tipo de algas es que se hallan rodeadas por una pared celular única hecha de sílice opalino (dióxido de silicio hidratado) llamada frústula. Estas frústulas muestran una amplia variedad en su forma, pero generalmente consisten en dos partes asimétricas con una división entre ellas, se debe a esta característica el nombre del grupo. Las comunidades de diatomeas son una herramienta recurrentemente usada para la vigilancia de las condiciones medioambientales, pasadas y presentes, son también usadas para el estudio de la calidad del agua. Son especialmente importantes en los océanos, donde se calcula que proporcionan hasta un 45 % del total de la producción primaria oceánica.

NAVICULA. Navícula en latín significa "pequeño barco". Especie muy común que puede encontrarse en casi cualquier medio acuático. Los extremos de la célula son redondeados. crece fácilmente porque a pesar de su pequeñez es una diatomea muy resistente y soporta bien la desecación de su medio, la contaminación del agua e incluso altos niveles de salinidad. Al igual que todas las diatomeas, Navicula puede desplazarse en el agua a reacción, liberando un líquido a presión por unos poros casi invisibles situados en el extremo de su proa y de su popa. Lo hace ésta y lo hacen todas sus hermanas, que suman cerca de 10000 especies diferentes, una gran familia para construir una flota. El género Navicula es uno de los más extensos dentro de las algas diatomeas, vive tanto en aguas dulces como saladas y son características de él los cloroplastos cilíndricos situados en los costados de la nave, a babor y a estribor.

PINNULARIA. Las diatomeas del género Pinnularia son todo un espectáculo de perfección y de belleza. Auténticas esculturas vivas, como todas estas algas de cristal, se desarrollan encerradas en un estuche de cuarzo transparente, labrado primorosamente en dos partes que encajan haciendo de las piezas una sola. Las diatomeas del género Pinnularia son comunes en cualquier tipo de aguas, características por su cuerpo alargado y por las marcadas estrías labradas en sus frústulos, son de vida libre y forman parte del plancton de cursos fluviales y lagunas.

En el interior de Pinnularia se deja ver todo lo que hace posible que tenga vida, el núcleo situado en la parte central, un cloroplasto en forma de lámina verde que se acerca a la pared para captar la energía que necesita del sol y dos pequeñas burbujas de aceite que ayudan a flotar a esta diatomea navegante. La pequeña fisura que se abre desde un extremo a otro, marcando una fina y suave curva sólo interrumpida en la parte central es el rafe, una pequeña fisura que permite el intercambio de sustancias con el exterior y el movimiento a propulsión de estas algas.

ASTERIONELLA: Son algas individuales, esbeltas y alargadas, pasaría discretamente, casi inadvertida, si su vida la hiciese en solitario, se reúne formando colonias estrelladas, casi siempre formadas por ocho individuos. Ésta es la característica forma de crecer que tiene, de apenas 1 ó 2 micras de anchura, aunque su longitud pueda alcanzar hasta las 130 micras. No es una especie muy común, habita en zonas de agua de lentas corrientes o en lagos y embalses, no es muy exigente con su medio y puede habitar en aguas con ligeros índices de contaminación orgánica, pero siempre en medios algo alcalinos.

Todos ellos, de igual tamaño, se van uniendo hasta formar

una estrella, pues al extender sus radios es mucho más fácil

que floten en el agua. La unión en este caso hace la fuerza,

una fuerza leve, que de pura delicadeza asciende para poder

acercarse más al sol y recibir así su radiación vital.

Asterionella formosa forma parte de plancton en lagos y estanques y en ocasiones se desarrolla tanto que crea así constelaciones en el agua.

TABELLARIA. Está representada por tan sólo dos especies y es extremadamente sensible a la contaminación por lo que constituye un magnífico bioindicador de la calidad del agua. Tabellaria se une estrechamente a otras, en grupos de tres o cuatro, dando lugar a formaciones rectangulares o cuadradas, pero pueden unirse dando lugar a estas características formaciones en zig-zag que, en ocasiones, guardan una asombrosa simetría. De este modo se desplazan cuando se dejan llevar por las suaves corrientes de los lugares en los que habitan, generalmente turberas o pequeñas lagunas con aguas ligeramente ácidas.

Dinoflagellata, Pyrrhophyta o dinoflagelados es un extenso grupo de protistas flagelados, con unas 2400 especies conocidas. El nombre proviene del griego dinos, girar y del latín, flagellum, látigo, describiendo el movimiento rotatorio propio de estos organismos. Estos microorganismos son unicelulares (aunque pueden formar colonias) y forman parte del fitoplancton de agua dulce (unas 220 especies) y marino (el resto). Junto a las diatomeas, constituyen el nivel trófico primario en la cadena alimentaria acuática.

Otros son heterótrofos o mixótrofos y se alimentan de otros dinoflagelados, protozoos y diatomeas, además, algunas formas son parásitas (Oodinium y Pfiesteria). Sus poblaciones se distribuyen en función de la temperatura, salinidad y profundidad del agua. Algunos dinoflagelados pueden emitir luz a través de la bioluminiscencia, otros son responsables de las mareas rojas y floraciones algales nocivas. El rasgo más característico de los dinoflagelados es la presencia de dos flagelos disimilares que les proporciona movimientos característicos. Uno de ellos es ondulado y rodea la célula transversalmente, se denomina flagelo transversal y le permite un movimiento giratorio distintivo del cual proviene el nombre dinoflagelado (del griego dinos, girando). El otro está localizado en el lado posterior de forma longitudinal, funciona como timón y es responsable de su movimiento vertical, éste se denomina flagelo longitudinal.

PERIDINIUM. Es un género de protistas dinoflagelados de la clase Dinophyceae, orden Peridiniales, con dos flagelos heterocontos en el sulcus y el cíngulo. Son muy numerosos en el plancton. La división celular es oblicua, cada célula hija se lleva la mitad de lateca. Presentan forma globosa, bicónica, teca con placas ornamentadas

Peridinium es un alga con dos flagelos que pertenece al grupo de los dinoflagelados. Uno de estos flagelos se extiende como la cola de un cometa y se dispone longitudinalmente protegido en una hendidura esculpida en la cubierta de estas algas, el sulco; el otro flagelo, rodea como si fuera un cinturón el cuerpo del dinoflagelado por su parte media y también está protegido dentro de otra hendidura perpendicular a la anterior, es la hendidura del cíngulo.

Si algo hay característico en Peridinium es su movimiento giratorio al que hace alusión el nombre de este grupo, dinoflagelados (dinos: girando). El flagelo transversal proporciona la mayor parte de la fuerza que propulsa la célula dándole un movimiento giratorio distintivo. El flagelo longitudinal hace las funciones de timón y estabiliza el movimiento, aunque también produce una cierta fuerza propulsora.

Peridinium tiene una particularidad que comparte con algunos otros géneros de este grupo y es que su cubierta está formada por placas de celulosa que componen una especie de armadura llamada teca. La teca adopta diversas formas y puede presentar distintas estructuras que muchas ocasiones son características de la especie y a veces de la etapa del ciclo vital del dinoflagelado.

Peridinium presenta cloroplastos en forma de disco con clorofilas "a" y "c" y algunas xantofilas y esta mezcla da lugar a esa apariencia dorada que presenta esta especie, muy probablemente Peridinium cinctum que aunque presenta un contorno casi circular, muestra un perfil en forma de riñón.

También los dinoflagelados son seres sorprendentes, algunos de ellos conservan un pequeño núcleo en los cloroplastos lo que sugiere su origen endosimbiótico, probablemente una asociación entre cianobacterias primitivas y un organismo flagelado incapaz de realizar la fotosíntesis de cuya unión surgieron estos seres como Peridinium. Muchos de ellos poseen una pequeña mancha ocular con la que pueden detectar dónde está situada la fuente luminosa e incluso, algunos pueden defenderse mediante el lanzamiento de tricocistos, pequeños arpones tóxicos que pueden neutralizar a un posible enemigo.

CERATIUM. Es un género de protistas dinoflagelados de la clase Dinophyceae, orden Gonyaulacales, familia Ceratiaceae, con dos flagelos heterocontos en el sulcus y el cíngulo. Las placas de la teca presentan prolongaciones largas. Sus celulas son asimétricas, comprimidas dorsiventralmente; placas gruesas y bien visibles, a menudo reticuladas, con procesos o cuernos, uno anterior y 2 o 3 posteriores; en la parte media ventral se localiza una placa gruesa y desarrollada, cromatóforos discoideos y numerosos. Las especies de este género junto con Peridinium, son las más comunes en la costa peruana; pocas son de agua dulce.

Las cianobacterias (Cyanobacteria, gr. κυανός kyanós, "azul"), antiguamente llamadas algas verde azuladas, son un filo deldominio Bacteria que comprende las bacterias capaces de realizar fotosíntesis oxigénica. Son los únicos procariontes que llevan a cabo ese tipo de fotosíntesis, por ello también se les llamó oxifotobacterias (Oxyphotobacteria).

Las cianobacterias fueron designadas durante mucho tiempo como algas cianófitas (Cyanophyta, literalmente "plantas azules") o cianofíceas (Cyanophyceae, literalmente "algas azules"), castellanizándose a menudo como algas verde-azuladas o azul verdosas. Cuando se descubrió la distinción entre célula procariota y eucariota se constató que éstas eran las únicas "algas" procariotas, y el término "Cyanobacteria" (se había llamado siempre bacterias a los procariontes conocidos) empezó a ganar preferencia.

Los análisis morfológicos y genéticos recientes han venido a situar a las cianobacterias entre las bacterias gramnegativas.

La fotosíntesis oxigénica es la modalidad de fotosíntesis en la que el agua es el donante primario de electrones y que, por lo tanto, libera oxígeno (O2) como subproducto.

Esta modalidad metabólica es propia de las cianobacterias y de sus descendientes por endosimbiosis, los diversos tipos de cianelas y plastos que se observan en las (algas) eucarióticas y en las plantas.

Las otras bacterias y arqueobacterias fotosintéticas recurren a otros donantes de electrones, como el sulfuro o el hidrógeno. A partir de que la fotosíntesis oxigénica apareciera en cianobacterias y se convirtiera en la forma principal de metabolismo autótrofo, la atmósfera terrestre empezó a enriquecerse en oxígeno, hasta entonces casi ausente.

En palabras simples, el proceso de combinación de dióxido de carbono con agua para formar azúcar, resulta en un exceso de oxígeno, el cual es liberado.

OSCILLATORIA es uno de los organismos más conocidos entre las cianobacterias, seres sencillos, primitivos y evolucionados a la vez, que hace más de tres mil millones de años patentaron la fotosíntesis, el invento que ha permitido la vida a todos los habitantes del Planeta que dependen del oxígeno, pues fueron ellas, fundamentalmente, quienes hicieron de nuestra atmósfera una mezcla de gases respirable. Es una de las cianobacterias más comunes en aguas dulces, vive tanto en aguas limpias como en aquellas con un alto contenido en materia orgán ica y existen tanto especias planctónicas como otras que se encuentran sobre el fondo formando parte del cieno. Aunque todas las especies de Oscillatoria son filamentosas, su anchura, la longitud de sus células, su color y la morfología de sus porciones apicales se emplean como criterios para su determinación.

Cianobacterias como Oscillatoria, han sido testigos de la aparición, expansión, declive y extinción de miles y miles de otros seres vivos que vivieron su periodo de gloria y de los que hoy, apenas se sabe nada. Han sobrevivido a animales y plantas pequeños y grandes, seres conocidos y desconocidos, más avanzados y preparados para un momento preciso, pero no corredores de fondo, como esta lenta cianobacteria, que como casi todas las de su clase, no exigen casi nada, apenas agua y luz. Quizá en esta absoluta austeridad radique la clave de su triunfo.

Oscillatoria se mueve como un péndulo de un reloj que posiblemente sólo se detendrá cuando la Tierra se pare. Este vaivén lento y tan especial le ha valido el nombre,

género que reúne a más de doscientas especies. Pero Oscillatoria no sólo marca su paso a ritmo de péndulo, puede avanzar abriéndose camino en el agua deslizándose como un ser con ánima.

No es un individuo, en realidad el filamento es una colonia formada por decenas de ellos, perfectamente alineada en la que cada tramo marcado por una línea gruesa marca la frontera entre un individuo y otro, una frontera que queda rota en su trabajo común de búsqueda de la radiación del sol.

CLOROFÍCEAS son una clase de algas, también llamadas algas verdes, unicelulares o pluricelulares, con abundante clorofila no asociada a otros pigmentos, frecuentemente dulceacuícolas, aunque las hay marinas y de humedad, y a veces asociadas con los hongos en los líquenes.

SPIROGYRA es un género de algas verdes filamentosas del orden de las zygnematales, llamada así por la disposición en forma de hélice de los cloroplastos. Se encuentra frecuentemente en el agua dulce, y existen más de 400 especies de Spirogyra en el mundo. Spirogyra tiene aproximadamente entre 10 y 100 μm de anch o y puede llegar a varios centímetros de longitud.

ZYGNEMA es alga relativamente común que habita casi en cualquier lugar en el que el agua dulce está remansada o se mueva en suave corriente. Su principal característica es la presencia de dos cloroplastos de contornos estrellado en cada una de las células y entre los cuales se dispone el núcleo que les da la vida.

Zygnema es prima de Spirogyra y de Mougeotia un alga del grupo de las “conjugadas” en las que la reproducción sexual se produce cuando las células de dos filamentos paralelos se unen, una a una, construyendo así una escalera en la que dos a dos se funden los núcleos y cloroplastos para formar unas esporas de resistencia que pueden sobrevivir en muy duras condiciones para germinar finalmente cuando éstas se vuelven favorables.

Los filamentos de Zygnema se agrupan formando enmarañadas y suaves selvas, entre las que viven gran cantidad de organismos que encuentran en ellas o entre ellas su alimento

Euglenoidea, Euglenophyta o euglénidos es uno de los más conocidos grupos de flagelados, comúnmente presentes en agua dulce, en especial cuando ésta es rica en materia orgánica. Sólo unos pocos miembros habitan aguas marinas o son endosimbiontes. Muchos euglénidos poseen cloroplastos y producen energía mediante fotosíntesis, mientras que otros se alimentan por fagocitosis o por pinocitosis. Se los ubica dentro del filo Euglenozoa, y su estructura celular es típica de dicho grupo.

Los euglénidos se distinguen principalmente por la presencia de una película, compuesta por bandas proteicas, que se

ubica por debajo de la membrana celular y es sostenida por microtúbulos dorsales y ventrales.

Esta varía desde rígida a flexible, y da la forma a la célula, a menudo ocasionándole estriaciones distintivas. En muchos euglénidos las estrías pueden deslizarse unas sobre otras, provocando un movimiento característico. También pueden movilizarse utilizando los flagelos.

La fagocitosis es el modo primitivo de nutrición. Presas tales como bacterias y pequeños flagelados son ingeridas a través de uncitostoma, sostenido por microtúbulos. Estos son a menudo compactados para formar dos o más varillas, que intervienen en la ingestión, y en Entosiphon forman un sifón extensible.

La mayoría de los euglénidos fagotróficos poseen dos flagelos, uno orientado hacia adelante, y otro hacia atrás. Este último es utilizado para deslizarse a lo largo del sustrato. En algunos, tales como Peranema, el flagelo orientado hacia adelante es rígido y bate sólo en la punta.2

Los cloroplastos se presume que se originaron a partir de la ingesta de un alga verde. Poseen como pigmentos clorofilas a y b, que les otorgan un color verde brillante y están unidos por tres membranas. Con frecuencia están asociados a granos deparamilo, un carbohidrato de reserva que es exclusivo de este grupo. La mayoría de los euglénidos pigmentados poseen también un estigma o mancha ocular, que es una pequeña mancha de pigmento rojo en un lado del bolsillo flagelar o reservorio. Este oculta una colección de cristales sensibles a la luz cerca de la base del flagelo orientado hacia adelante, de forma tal que ambos actúan juntos como una especie de ojo direccional. El citostoma es vestigial, aunque los nutrientes pueden aún ser obtenidos mediante absorción.

Unos pocos euglénidos pigmentados poseen dos flagelos similares, tales como Eutreptia, y otros poseen cuatro. En la mayoría, sin embargo, el flagelo orientado hacia atrás está acortado de forma tal que no emerge del bolsillo flagelar. El flagelo emergente típicamente se mueve formando círculos, generando un movimiento que traslada al euglénido por una trayectoria levemente helicoidal. Estos incluyen los géneros Euglena, Phacus y Trachelomonas, que produce una lórica orgánica que encapsula la célula. Existe también un género, Colacium, en el cual las células maduras no poseen motilidad y forman colonias ramificadas sostenidas por tallos mucosos.

En muchos casos, la exposición a ciertos agentes químicos o la prolongada ausencia de luz pueden causar la pérdida de los cloroplastos sin provocar un daño mayor en el organismo. Existen numerosas especies que han perdido los cloroplastos, clasificadas en géneros separados, tales como Astasia (que se asemeja a una Euglena incolora) y Hyalophacus (un Phacus incoloro). Dado que carecen de un citostoma desarrollado, estas formas se alimentan exclusivamente por absorción. Algunos euglénidos incoloros primitivos, tales como Rhabdomonas y Distigma, también se alimentan estrictamente por absorción. En árboles moleculares forman un grupo monofilético, así como lo hacen los euglénidos fotosintéticos junto con sus derivados incoloros.

CONSUMIDORES EN EL MEDIO

ACUÁTICO: ZOOPLANCTON Y MACRO

INVERTEBRADOS BENTÓNICOS DE

AGUAS CONTINENTALES

La composición específica del zooplancton puede ser un excelente criterio para caracterizar el estado trófico de los sistemas acuáticos y para deducir la estructura de las comunidades acuáticas. Las diferencias en el estado trófico se manifiestan claramente en la estructura de la comunidad zooplanctónica y en las relaciones zooplancton-fitoplancton. Las comunidades zooplanctónicas dulceacuícolas están constituidas esencialmente por rotíferos y crustáceos (los ciliados y flagelados heterotróficos pueden ser incluidos dentro del zooplancton. Los rotíferos juegan un papel fundamental en las cadenas tróficas pelágicas. Son un eslabón entre el fitoplancton y los consumidores secundarios, pero su importancia se acrecienta porque pueden transferir materia y energía desde bacterias y partículas detríticas de pequeño tamaño, que son recursos no utilizables por otros organismos planctónicos. Unas pocas especies pueden ser depredadoras de otras especies de rotíferos. Los crustáceos planctónicos se dividen en branquiópodos y copépodos. De los distintos órdenes de branquiópodos, los más conocidos y estudiados son los anomópodos, conocidos tradicionalmente como cladóceros. Los copépodos son crustáceos más complejos que se pueden localizar tanto en aguas continentales como en aguas marinas, siendo mucho más abundantes y diversos en aguas marinas que los rotíferos y cladóceros En décadas más recientes los ecólogos del plancton han mostrado un interés creciente en el estudio de las interacciones bióticas, la competencia por recursos comunes y la depredación por invertebrados, manifestando su importancia en la regulación de las comunidades acuáticas.

INTERACCIONES ENTRE POBLACIONES

ZOOPLANCTÓNICAS

Los cladóceros, más concretamente el género Daphnia, pueden eliminar poblaciones de rotíferos por competencia de explotación por los recursos de algas compartidos, por interferencia mecánica, en la cual los rotíferos son arrastrados a la cámara branquial de Daphnia para posteriormente ser expulsados muertos o con graves daños, y/o por interferencia química. Estos mecanismos pueden operar simultáneamente en sistemas acuáticos, si bien la interferencia mecánica es el principal mecanismo de supresión de rotíferos cuando los cladóceros tienen un tamaño superior a 1,2 mm. En caso contrario, suele predominar la competencia de explotación por los recursos. En líneas generales, en aquellos sistemas donde la biomasa de cladóceros, en especial de Daphnia, sea elevada, la biomasa y riqueza específica de rotíferos será escasa. Las interacciones intraespecíficas también pueden jugar un papel importante limitando el crecimiento poblacional de las poblaciones zooplanctónicas. Incluso en sistemas hipereutróficos se ha podido evidenciar un alto grado de densodependencia intraespecífica independiente de la disponibilidad de alimento de algas (Declerck et al., 2003). Tanto la interferencia química intraespecífica como los cambios en las estrategias de vida del zooplancton debidos a la interacción intraespecífica pueden ser mecanismos responsables de denso-dependencias intraespecíficas.

El zooplancton está representado por especies de varios phila: protozoarios, celenterados, rotíferos, briozoarios y, sobre todo, por algunos grupos de crustáceos como los cladoceros, los copépodos y los ostracodos. Cabe citar también las larvas de muchos insectos y los huevos y larvas de peces. La mayoría de los organismos que pertenecen al zooplancton se alimentan de otros animales más pequeños. El zooplancton está compuesto, desde el punto de vista trófico, por consumidores primarios o herbívoros y consumidores secundarios. las aguas tanto continentales como marinas de las regiones tropicales son menos productivas que las de regiones templadas o frías. Las razones que se aducen para explicar este hecho son las siguientes:

a. Las temperaturas bajas retardan la acción denitrificante de las bacterias y por esta razón los nitratos no son destruidos tan rápidamente y, al permanecer en el agua, son aprovechados por el fitoplancton para la producción de alimentos.

b. Las temperaturas bajas retardan el metabolismo de los organismos, por tanto éstos viven más tiempo, lo cual produce una acumulación de generaciones. En los trópicos, el metabolismo de los organismos es alto y, por tanto, su desgaste es mayor y como consecuencia viven menos tiempo.

c. Se ha comprobado también que las aguas frías tienen mayor capacidad de saturación para el oxígeno que las aguas cálidas, lo cual contribuiría a una mayor producción del fitoplancton.

Con respecto a las especies que habitan las aguas dulces, se ha observado una característica muy peculiar es que la mayoría son cosmopolitas; por tanto, es frecuente encontrar algunas especies en latitudes y climas muy diferentes. Así se ha comprobado que existen muchas especies en los lagos de Europa que se encuentran también en los lagos de Norteamérica. Muchas especies de aguas dulces templadas se encuentran en aguas dulces tropicales. Los grupos de seres vivos que presentan especies con mayor grado de cosmopolitismo son: las diatomeas, los dinoflagelados, las clorofíceas, los protozoarios y los copépodos.

MACROINVERTABRADOS

El término macroinvertebrados se utiliza comúnmente para referirse a animales invertebrados tales como insectos, crustáceos, moluscos y anélidos entre otros, los cuales habitan principalmente sistemas de agua dulce. Existen varias definiciones acerca del punto en el cuál los macroinvertebrados se separan de los microinvertebrados, pero en términos generales se acepta un tamaño de 500µm (0.5 mm) o superior para los macroinvertebrados. Los macroinvertebrados pueden pertenecer al necton cuando son nadadores activos, al neuston cuando habitan la superficie del agua, o al bentos si permanecen la mayor parte del tiempo en el fondo del cuerpo del agua, ya sea en sustratos orgánicos como el detrito, plantas acuáticas, hojarasca, ramas y troncos, o cualquier substrato inorgánico, como rocas, grava, y arena. Estos organismos además pueden habitar tanto ecosistemas lóticos como lénticos.

Los macroinvertebrados, especialmente los insectos, han sido utilizados en biomonitoreo, como indicadores de la calidad de ambiente; debido a su abundancia y la relativa movilidad que presentan, además de ser organismos relativamente fáciles de recolectar y observar, y exhibir un amplio rango de respuestas al estrés ambiental. El uso de macroinvertebrados como indicadores de calidad del agua en el hecho de que dichos organismos ocupan un hábitat a cuyas exigencias ambientales están adaptados. Cualquier cambio en las condiciones ambientales se reflejará, por lo tanto, en las estructuras de las comunidades que allí habitan. Un río que ha sufrido los efectos de la contaminación es el mejor ejemplo para ilustrar los cambios que se suceden en las estructuras de las comunidades, las cuales cambias de complejas y diversas con organismos propios de aguas limpias, a simples y de baja diversidad con organismos propios de aguas contaminadas. La cantidad de oxígeno disuelto, el grado de acidez o basicidad, la temperatura, la cantidad de iones disueltos son a menudo los parámetros a los cuales son más sensibles los organismos. Dichos parámetros varían fácilmente por efectos de la contaminación industrial y domestica. De lo mucho que se conozca de la ecología de los organismos, depende el grado de confianza que éstos ofrezcan en la evaluación de un ecosistema acuático. El principio es relativamente simple: bajo condiciones adversas, los organismos se adaptan o perecen, por lo tanto, el tipo de comunidad que se encuentre en un ecosistema dado, debe reflejar las condiciones ambientales que allí están prevaleciendo.

Algunos macroinvertebrados del fondo del riachuelo no pueden sobrevivir en aguas contaminadas mientras que otros pueden sobrevivir e incluso prosperar en aguas contaminadas. Por ejemplo, especies que a menudo se encuentran en aguas más frías y que necesitan altos niveles de oxígeno disuelto incluyen el lucio, la trucha, la corvina, el salmón, las larvas de la mosca de mayo (efemerópteros), las larvas de la mosca de las piedras (plecópteros) y las larvas de frigáneas (tricópteros) y son indicadores de un riachuelo saludable. Las especies que a menudo se encuentras en aguas tibias tales como los gusanos de lodo, las larvas de la mosca negra y las sanguijuelas son más tolerantes de niveles bajos de oxígeno disuelto y son indicadores de un riachuelo no saludable. Además, los datos útiles sobre los macroinvertebrados del fondo del riachuelo son fáciles de recopilar sin equipo caro. Finalmente, un ecosistema saludable es soporte para una diversidad de organismos, así que en un riachuelo saludable, la comunidad del fondo del riachuelo incluirá una variedad de todos los macroinvertebrados vulnerables a la contaminación.Яr el contrario, un riachuelo no saludable dará soporte solamente a unos cuantos tipos no vulnerables de macroinvertebrados.

MACROFITAS

La definición literal de macrófitos es: plantas que se ven a simple vista. Por tanto, los macrófitos acuáticos serán las plantas aparentes que viven en el agua. Los macrófitos acuáticos designan un grupo funcional de vegetales muy heterogéneo desde el punto de vista sistemático y evolutivo, que es considerado elemento-clave en las cadenas tróficas de los ecosistemas acuáticos. Este grupo abarca grupos tan distintos como plantas vasculares acuáticas, briófitos, carófitos y algas filamentosas. Desde el punto de vista de su utilización como indicador biológico, se consideran buenos referentes de la calidad del agua, y proporcionan un valor indicador a medio y largo plazo. Son sensibles a variaciones físico-químicas e hidromorfológicas en las masas de agua, como por ejemplo la concentración salina, la eutrofización, el régimen de inundación, etc. Las modificaciones de estas variables pueden originar cambios cualitativos y cuantitativos en las comunidades vegetales y en la estructura trófica de los ecosistemas entre otros. Pero no todos los macrófitos acuáticos tienen el mismo valor como elemento indicador. Dentro de un mismo género podemos encontrarnos con especies que indican características ecológicas del medio acuático muy diferentes.

Hidrófitos o macrófitos acuáticos en sentido estricto: aquellas plantas que tienen todas sus estructuras vegetativas sumergidas o flotantes. Se incluyen en este grupo a plantas vasculares, algunos géneros de briófitos y las algas carofitas y filamentosa.

Se encuentran enraizados al sustrato o flotan libremente en el agua. Son los mejores indicadores del estado de su hábitat. Ejemplos: espigas de agua (todas las especies de Potamogeton), miriofilo (Myriophyllum spicatum), jopozorra (Ceratophyllum demersum), lentejas de agua (especies del género Lemna), nenúfares (Nymphaea alba y Nuphar luteum), etc.

Helófitos: plantas acuáticas de lugares encharcados con la mayor parte de su aparato vegetativo (hojas, tallos y flores) emergente. Se localizan en los bordes de las lagunas, charcas y zonas inundables no muy profundas. Suelen presentar un sistema de rizomas que permite la expansión subterránea de los individuos, que pueden colonizan rápidamente las áreas donde viven. Poseen un menor valor como indicadores de calidad del ecosistema que los hidrófitos. Ejemplos: carrizo (Phragmites australis), enea (Typha domingensis), junco de laguna (Schoenoplectus lacustris), castañuela (Boloschoenus maritimus), junco florido (Butomus umbellatus), etc.

Higrófitos o plantas de borde: plantas que se sitúan sobre suelos húmedos en los bordes de los humedales, y que suelen acompañar a los helófitos. Ejemplos: apio borde (Apium nodiflorum), berro (Rorippa nasturtium-aquaticum), etc.

INDICADORES BIOLÓGICOS

Los indicadores biológicos son atributos de los sistemas biológicos que se emplean para descifrar factores de su ambiente. Inicialmente, se utilizaron especies o asociaciones de éstas como indicadores y, posteriormente, comenzaron a emplearse también atributos correspondientes a otros niveles de organización del ecosistema, como poblaciones, comunidades, etc., lo que resultó particularmente útil en estudios de contaminación.

Las especies indicadoras son aquellos organismos (o restos de los mismos) que ayudan a descifrar cualquier fenómeno o acontecimiento actual (o pasado) relacionado con el estudio de un ambiente. Las especies tienen requerimientos físicos, químicos, de estructura del habitat y de relaciones con otras especies. A cada especie o población le corresponden determinados límites de estas condiciones ambientales entre las cuales los organismos pueden sobrevivir (límites máximos), crecer (intermedios) y reproducirse (límites más estrechos). En general, cuando más estenoica sea la especie en cuestión, es decir, cuando más estrechos sean sus límites de tolerancia, mayor será su utilidad como indicador ecológico. Las especies bioindicadoras deben ser, en general, abundantes, muy sensibles al medio de vida, fáciles y rápidas de identificar, bien estudiadas en su ecología y ciclo biológico, y con poca movilidad.

A principios de siglo se propuso la utilización de listas de organismos como indicadores de características del agua en

relación con la mayor o menor cantidad de materia orgánica. La idea de usar como indicadores a las especies se generalizó, aplicándose a la vegetación terrestre y al plancton marino. En determinadas zonas las plantas se usaron ampliamente como indicadores de las condiciones de agua y suelo; algunas plantas, de la presencia de uranio, etc. Distintos organismos planctónicos se utilizan como indicadores de eutroficación.

En oceanografía los bioindicadores se utilizan en estudios de hidrología, geología, transporte de sedimentos, cambios de nivel oceánico, o presencia de peces de valor económico, por ejemplo. Los indicadores hidrológicos son organismos mediante los cuales se pueden diferenciar las distintas masas de agua de mar (masas que difieren en sus características físicas, químicas, de flora y fauna, y que se caracterizan, en general, por su temperatura y salinidad) y determinar sus movimientos. Los organismos pueden ser usados como sensores de una masa de agua, requiriéndose que sean fuertemente estenoicos para que no sobrevivan a condiciones diferentesa las de la masa de agua que caracterizan, o bien como trazadores de una corriente, si son más o menos resistentes a los cambios ambientales y sobreviven en condiciones diferentes, indicando la extensión de una corriente que puede atravesar varias masas de agua. Estos métodos biológicos son más útiles que las determinaciones físicas o químicas especialmente en las zonas marginales, de cambio, y, además, informan sobre el grado de mezcla de dos tipos de agua en las zonas intermedias.

La utilización de organismos vivos como indicadores de contaminación es una técnica bien reconocida. La composición de una comunidad de organismos refleja la integración de las características del ambiente sobre cierto tiempo, y por eso revela factores que operan de vez en cuando y pueden no registrarse en uno o varios análisis repetidos. La presencia de ciertas especies es una indicación relativamente fidedigna de que durante su ciclo de vida la polución no excedió un umbral.

Muchos organismos, sumamente sensibles a su medio ambiente, cambian aspectos de su forma, desaparecen o, por el contrario, prosperan cuando su medio se contamina. Cada etapa deautodepuración en un río que sufrió una descarga de materia orgánica se caracteriza por la presencia de determinados indicadores. Según su sensitividad a la polución orgánica se clasificaron especies como intolerantes, facultativas, o tolerantes.

Los indicadores de contaminación por deshechos industriales generalmente son resistentes a la falta total o parcial de oxígeno, la baja intensidad de luz, etc. Los monitoreos biológicos son muy útiles, ya que, por ej., la acumulación de metales pesados en organismos acuáticos puede ser 10 millones de veces mayor a la del ambiente donde viven.

El uso de organismos indicadores de contaminación requiere conocer las tolerancias ecológicas y los requerimientos de las especies, así como sus adaptaciones para resistir contaminantes agudos y crónicos. Las investigaciones sobre organismos indicadores de polución comprenden el estudio autoecológico, en el laboratorio, para establecer los límites de tolerancia de una especie a una sustancia o a una mezcla de ellas mediante ensayos de toxicidad; y el sinecológico, que se basa en la observación y análisis de las características ambientales de los sitios en los cuales se detectan con más frecuencia poblaciones de organismos de cierta especie. Algas, bacterias, protozoos, macroinvertebrados y peces son los más usados como indicadores de contaminación acuática.

La mayoría de los estudios estiman características estructurales a diferentes niveles de organización, como cambios en la estructura celular, o en la diversidad de especies, pero, más recientemente, se han incluido características funcionales, como producción y respiración.

Los resultados del estudio de las especies indicadoras de niveles de calidad de agua son más inmediatos, pero requieren un profundo conocimiento para identificar los organismos y sólo son adecuados para las condiciones ecológicas y características regionales; mientras que los resultados numéricos de los estudios de estructura de comunidades, si bien requieren su interpretación ecológica, demandando más tiempo, son independientes de las características geográficas regionales y tienen aplicabilidad aún con informaciones sistemáticas y ecológicas deficientes.

ECO TOXICOLOGÍA ACUÁTICA

Ecotoxicologia: Es la ciencia que estudia los efectos tóxicos de sustancias químicas y agentes físicos sobre los organismos vivos, especialmente sobre poblaciones y comunidades dentro de ecosistemas definidos. Incluye el estudio de los caminos de transferencia de estos agentes y sus interacciones con el ambiente. Ecotoxicologia acuática: Es el estudio cuali y cuantitativo de los efectos adversos de xenobióticos sobre los ecosistemas acuáticos. CONTAMINANTES QUÍMICOS. Incluyen compuestos orgánicos e inorgánicos disueltos o dispersos en el agua. Los contaminantes inorgánicos son diversos productos disueltos o dispersos en el agua que provienen de descargas domésticas, agrícolas e industriales o de la erosión del suelo. Los principales son cloruros, sulfatos, nitratos y carbonatos. También desechos ácidos, alcalinos y gases tóxicos disueltos en el agua como los óxidos de azufre, de nitrógeno, amoníaco, cloro y sulfuro de hidrógeno (ácido sulfhídrico). Los contaminantes orgánicos también son compuestos disueltos o dispersos en el agua que provienen de desechos domésticos, agrícolas, industriales y de la erosión del suelo. Son desechos humanos y animales, de rastros o mataderos, de procesamiento de alimentos para humanos y animales, diversos productos químicos industriales de origen natural

como aceites, grasas, breas y tinturas, y diversos productos químicos sintéticos como pinturas, herbicidas, insecticidas, etc. Los contaminantes orgánicos consumen el oxígeno disuelto en el agua y afectan a la vida acuática. Las concentraciones anormales de compuestos de nitrógeno en el agua, tales como el amoniaco o los cloruros se utilizan como índice de la presencia de dichas impurezas contaminantes en el agua Los contaminantes químicos pueden clasificarse en contaminantes comunes, contaminantes especiales y metales pesados.

CONTAMINANTES COMUNES

•OXÍGENO DISUELTO (OD): La presencia de oxígeno disuelto es fundamental para mantener la vida acuática y la calidad de las aguas. La carencia de oxígeno se presenta como consecuencia de la contaminación. La concentración de OD indica, entre otros, el estado de septización, potencialidad para producir malos olores, calidad de las aguas, y estimación de la actividad fotosintética. •DEMANDA BIOLÓGICA DE OXÍGENO (DBO): Es el parámetro de contaminación orgánica más utilizado y suele determinarse a los 5 días (DBO5). Es el resultado de la degradación de tres tipos de materiales: Materiales orgánicos carbónicos (microorganismos aerobios heterótrofos), Nitrógeno oxidable, Compuestos químicos reductores (se oxidan con el OD) •DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO): Es una medida de la cantidad de materia orgánica biodegradable y no biodegradable. En algunos casos se puede relacionar con la DBO5 por lo que se gana tiempo en la determinación. •NUTRIENTES: Estos elementos son esenciales para el crecimiento de las plantas, pero en cantidades excesivas provocan la EUTROFIZACIÓN, crecimiento desmesurado de las algas verdes cianofíceas y se impide la oxigenación del agua: Nitrógeno total y amoniacal: En aguas contaminadas pueden existir nitratos y nitritos procedentes de la oxidación del amoniaco y de fertilizantes. Fósforo: no está presente de forma natural en las aguas, en las aguas residuales procede de los excrementos y de los detergentes. Algunas cianobacterias producen toxinas y pueden envenenar a los animales que habitan el mismo ambiente o beben el agua. Se trata de una gran variedad de géneros y especies; algunas producen toxinas muy específicas y otras producen un espectro más o menos amplio de tóxicos. El fenómeno se hace importante sólo cuando hay una floración (una explosión demográfica), lo que ocurre a veces en aguas dulces o salobres, si las condiciones de temperatura son favorables y abundan los nutrientes, sobre todo el fósforo (eutrofización de las aguas). Los géneros más frecuentemente implicados en floraciones son Microcystis, Anabaena y Aphanizomenon.

Los mecanismos fisiológicos de la intoxicación son variados, con venenos tanto citotóxicos (atacantes de las células), como hepatotóxicos (atacantes del hígado) o neurotóxicos (atacantes del sistema nervioso).

Las cianobacterias colonizan numerosos ecosistemas terrestres y acuáticos. Sin embargo, en ambientes acuáticos es donde especialmente se agregan, dando lugar a formaciones típicas conocidas como floraciones o blooms. Estas proliferaciones en masa ocurren en aguas eutróficas ricas en nutrientes (particularmente fosfatos, nitratos y amoníaco) bajo temperaturas medianamente altas (15 a 30 °C) y donde el pH oscila entre 6 y 9. Con todo, las floraciones cianobacterianas necesitan aguas poco removidas y sin vientos para poder desarrollarse. Dichos blooms, resultan muy antiestéticos e indeseables en aguas de recreo ya que cambian el aspecto del agua y causan turbidez. Es más, está bien documentado que las cianobacterias, gracias a un metabolismo secundario muy activo, son capaces de sintetizar un gran número de compuestos orgánicos como antibióticos, antivirales, antitumorales, y también otros compuestos nefastos como la geosmina y el 2-metil-isoborneol, que confiere al agua de grifo un sabor execrable. Hay que añadir a todos estos compuestos toxinas responsables de varios episodios conocidos de mortandad de vertebrados (peces, así como ganado y otros animales que beben de las aguas afectadas por el bloom) por ingestión de cianobacterias concentradas en la orilla por la acción del viento.

CONTAMINANTES ESPECIALES

•ACEITES Y GRASAS: Están presentes en aguas domésticas e industriales, pueden ser orgánicos o derivados del petróleo. Generalmente se extienden sobre la superficie de las aguas, creando películas que afectan a la vida biológica de las aguas. •DETERGENTES: Generalmente contienen agentes tensoactivos (formadores de espuma); agentes coadyuvantes que ablandan el agua y cargas, sustancias que ajustan la sustancia activa a las dosis utilizadas. •SULFUROS: Se encuentran en las aguas negras, aguas de industria química y papelera y refinerías de petróleo. La concentración de sulfuros da una idea del grado de septización. •CIANUROS: Contaminación de origen industrial, enormemente tóxicos. •FLUORUROS: Se encuentra en vertidos de la industria del aluminio y de abonos fosfatados. • FENOLES: Se encuentran en los efluentes industriales de las refinerías, industria siderúrgica, farmacéutica, etc. Los derivados clorados de los fenoles confieren al agua características organolépticas no deseables. •PESTICIDAS: los pesticidas más utilizados son poco biodegradables y, además de su elevada toxicidad, presentan problemas de bioacumulación. •HIDROCARBUROS: Son compuestos químicos orgánicos, presentes en grandes cantidades en el petróleo y gas natural. La contaminación variar mucho en función del tipo de petróleo.

METALES PESADOS

La presencia de metales en aguas es motivo de preocupación, principalmente por sus efectos tóxicos y su bioacumulación en la cadena trófica. Algunos metales son esenciales para la vida (Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Mo, Ni, Co, Cu y Zn). El hierro forma parte de la hemoglobina de la sangre y el cobalto de la vitamina B-12, siendo también un activador de enzimas, como el manganeso. El cobre y el cinc participan en la síntesis de enzimas. El molibdeno participa en los procesos de transferencia de electrones.El resto de los metales pesados: mercurio, cadmio, níquel, cromo, etc. son metales no esenciales y tienen efectos tóxicos sobre el organismo. Incluso los metales esenciales, cuando sobrepasan las concentraciones requeridas por el organismo, pueden tener efectos tóxicos.

BIOACUMULACIÓN

Es el proceso de acumulación de sustancias químicas en organismos vivos de forma que estos alcanzan concentraciones más elevadas que las concentraciones en el medio ambiente o en los alimentos. Las sustancias propensas a la bioacumulación alcanzan concentraciones crecientes a medida que se avanza en el nivel trófico en la cadena alimenticia. En función de cada sustancia, esta acumulación puede producirse a partir de fuentes abióticas (suelo, aire, agua), o bióticas (otros organismos vivos). Las principales vías de introducción de una sustancia química en un organismo vivo son la respiratoria, la digestiva y la integumentaria. Las sustancias potencialmente bioacumulables son, entre otras, la Aldrina, el Captafol, el Clordano, los compuestos de mercurio, el Dicofol, el DDT, la Dieldrina, el Dinoseb, elEndrin, la Fenacetina, el HCH, el Heptacloro, el Lindano, el Paratión, el PBB, el PBDE, el Piretroide, los compuestos Organofosforados, el Óxido de Tributilestaño, el Toxafeno, los compuestos que contienen Bifenilos policlorados (policloruro de bifenilo o PCBs) y el Trióxido de antimonio. También son bioacumulables los metales pesados.

Bioacumuladores: Son organismos vivos dotados de la capacidad de absorber del ambiente determinadas sustancias y almacenarlas en el interior de sus propios tejidos sin eliminarlas mediante procesos metabólicos.

La utilidad principal de este tipo de organismos es la de bioindicadores: monitoreando los cultivos de bioacumuladores es posible evaluar grado de contaminación de los ecosistemas, analizando factores como la presencia de metales pesados (plomo, vanadio, cadmio, cromo, zinc, níquel, manganeso), hidrocarburos, otras sustancias tóxicas y elementos radioactivos como el cesio 137.

Diversos tipos de plantas pueden ser utilizados como bioindicadores. Los más comúnmente utilizados son los líquenes y los musgos, pero existen también diversos tipos de coleópteros terrestres y microorganismos acuáticos que se utilizan para este fin.

BIOMAGNIFICACIÓN

La biomagnificación es un proceso de bioacumulación de una sustancia tóxica (como por ejemplo el plaguicida DDT). Ésta se presenta en bajas concentraciones en organismos al principio de la cadena trófica y en mayor proporción a medida que se asciende en dicha cadena. Esto significa que las presas tienen menor concentración de sustancias tóxicas que el predador. Esto puede ser a consecuencia de:

Persistencia de la sustancia (no puede ser destruido por procesos ambientales)

Bioenergética de una cadena trófica Baja o inexistente tasa de degradación interna/excreción

de la sustancia (incluso debido a su insolubilidad en agua) Por ejemplo, el mercurio que hay en el mar Mediterráneo en baja cantidad (como Metilmercurio), producto de desechos industriales. Es efectivamente absorbido por las algas, pero es deficientemente excretado. El zooplancton se alimenta de estas algas, luego el necton y luego grandes peces. Cualquier cosa que se alimente de éstos, tendrá grandes concentraciones de mercurio. De igual manera, especies como peces espada, tiburones o aves, tienen concentraciones más altas que aquellas expuestas directamente a esta sustancia.

SUSTANCIAS QUE SE BIOMAGNIFICAN

Existen dos grupos principales de sustancias que se biomagnifican. Ambas son lipofilicas y difíciles de degradar. Los compuestos orgánicos persistentes no son fácilmente degradados por la falta de exposición previa de los organismos a estas sustancias, lo que llevó a que no evolucionaran mecanismos específicos de desintoxicación o excreción, al no haber presión de selección natural a estos compuestos. Estas sustancias reciben actualmente el nombre de contaminantes orgánicos persistentes o COPs.

Los metales pesados no son degradables por ser elementos. Los organismos, particularmente los más expuestos a altos niveles de metales naturalmente, tienen mecanismos para secuestrar los metales y excretarlos. Los problemas ocurren cuando un organismo está expuesto a concentraciones superiores a las usuales, que no pueden excretar rápidamente para prevenir daños. Estos metales son luego transferidos a otras formas orgánicas.

CONTAMINACIÓN NATURAL Y

ANTRÓPICA POR METALES PESADOS.

Metales pesados – elementos toxicos: arsénico, cromo, cobalto, niquel, cobre, zinc, plata, cadmio, mercurio, titanio, selenio y plomo. Los metales pesados se encuentran en forma natural en el ambiente y se pueden convertir en contaminantes por actividades humanas.

DRENAJE ÁCIDO DE MINA

Los drenajes ácidos de antiguos minados de carbón y minería metálica son una de las principales fuentes de contaminación de las aguas superficiales y subterráneas en el mundo. Debido a que este problema puede persistir durante décadas e incluso cientos de años una vez finalizado el ciclo productivo, existe la necesidad de prevenir su formación y aplicar el tratamiento más adecuado cuando se ha formado. Estos drenajes son tóxicos en diversos grados para el hombre, la fauna y la vegetación, contienen metales disueltos y constituyentes orgánicos solubles e insolubles, que generalmente proceden de labores mineras, procesos de concentración de minerales, presas de residuos y escombreras de mina. Existen reportes de la muerte de miles de peces y crustáceos de ríos, afecciones a ganado y destrucción de cultivos y riveras, así como la introducción de una coloración y turbiedad en aguas de ríos y lagos. Los drenajes ácidos de mina además de un bajo pH contienen una gran cantidad de sólidos en suspensión con un alto contenido en sulfato y metales (Fe, Al, Mn, Zn, Cu, Pb, Hg, Cd, Ni), del orden de varios cientos de miligramos por litro. Estos elementos en altas concentraciones son nocivos para la actividad biológica, contaminan los cursos de aguas y pueden llegar a causar daños a las estructuras construidas por el hombre. Debido al elevado coste que representa el tratamiento en depuradoras convencionales, es necesario buscar una solución a este problema. Una alternativa al tratamiento convencional de los drenajes ácidos de minas de carbón y metálica tanto si las instalaciones se encuentran en operación o en abandono, lo constituyen los métodos de tratamiento pasivo, debido a su bajo coste, fácil operación y mantenimiento, y gran eficiencia en el tratamiento de aguas ácidas. Los métodos de tratamiento pasivo van desde humedales construidos, drenajes anóxicos, balsas orgánicas, sistemas de producción alcalina hasta barreras reactivas permeables, en donde el objetivo principal es la supresión de la acidez, la precipitación de los metales pesados y la eliminación de sustancias contaminantes como los sólidos en suspensión, antimoniatos, arseniatos y otros. La filosofía general de los tratamientos pasivos consiste en cambiar las condiciones de Eh y pH del influente de forma que se favorezca la formación de especies insolubles que precipiten como oxihidróxidos metálicos. Por lo general, en estos sistemas, se recurren al empleo de bacterias para catalizar las reacciones y acelerar los procesos que forman precipitados, así como al uso de material alcalino para neutralizar la acidez (subir el pH). En el caso de humedales para aumentar el contacto entre el agua de mina y el oxígeno atmosférico, se diseñan sistemas que incluyan cascadas, lechos serpenteantes y balsas de grandes superficies y poca profundidad. Para elegir el tipo de sistema pasivo se debe poner especial atención a las condiciones hidrológicas del lugar, al pH del influente, y al contenido de metales y sólidos en suspensión del drenaje.

El diseño y la configuración del dispositivo de tratamiento deben asegurar una buena circulación y distribución del influente dentro del sistema, con el fin de maximizar el tiempo de contacto entre el flujo de agua y los substratos reactivos. Entre los principales parámetros a tener en cuenta en el diseño de un humedal, tenemos: el área o superficie, la geometría, la profundidad de las celdas, el tiempo de retención hidráulica y la composición del substrato.

CATEGORIAS DE DRENAJES DE MINA.

Para determinar el tipo de drenaje es necesario hacer un estudio detallado de las condiciones físicas del medio, el clima de lugar y una caracterización de los efluentes de mina, para ello, se realizan muestreos de agua y sedimentos para su análisis en laboratorio y determinar las concentraciones metálicas presentes, también se recurre a la medición in-situ de parámetros como: pH, contenido de oxígeno, potencial redox, conductividad, temperatura, Fe, acidez/alcalinidad, turbidez y otros. Independientemente de la fuente que da origen a los drenajes de mina, éstos se pueden subdividir en dos grandes grupos: - Drenajes alcalinos o aguas residuales con bajo potencial de solubilización. - Drenajes ácidos o aguas residuales con alto potencial de solubilización. En 1968 White hace una clasificación de las aguas residuales de mina en función al pH y los agrupa en 6 categorías:

Teniendo en cuenta el pH del drenaje y los contenidos de metales o especies minerales presentes en el mismo, este puede agruparse en cuatro tipos. Clasificación de drenajes en función del pH y el potencial de acidez/alcalinidad de los minerales (Morin y Hutt, 2001) El drenaje ácido de mina (AMD) es la consecuencia de la oxidación de algunos sulfuros minerales (pirita, pirrotita, marcasita, etc.) en contacto con el oxígeno del aire y agua:

Sulfuro mineral + Oxígeno + Agua = Sulfato + Acidez + Metal

También otros oxidantes como hierro férrico puede reemplazar al oxígeno del aire en la reacción y en algunos casos al oxígeno del agua:

Sulfuro mineral + Hierro férrico + Agua = Sulfato + Acidez +

Metal

Sucede lo contrario en los drenajes alcalinos de mina (LMD) ya que es el resultado de la disolución de óxidos, hidróxidos y silicatos minerales:

Oxido/hidróxido mineral + Agua = Alcalinidad + Metal

Silicato mineral + Agua = Alcalinidad + Metal + Sílice acuosa

MERCURIO.

Elemento químico, símbolo Hg, número atómico 80 y peso atómico 200.59. es un líquido blanco plateado a temperatura ambiente (punto de fusión -38.4ºC o -37.46ºF); ebulle a 357ºC (675.05ºF) a presión atmosférica. Es un metal noble, soluble únicamente en soluciones oxidantes. El mercurio sólido es tan suave como el plomo. El metal y sus compuestos son muy tóxicos. El mercurio forma soluciones llamadas amalgamas con algunos metales (por ejemplo, oro, plata, platino, uranio, cobre, plomo, sodio y potasio).

En sus compuestos, el mercurio se encuentra en los estados de oxidación 2+, 1+ y más bajos; por ejemplo, HgCl2, Hg2Cl2 o Hg3(AsF6)2. A menudo los átomos de mercurio presentan dos enlaces covalentes; por ejemplo, Cl-Hg-Cl o Cl-Hg-Hg-Cl. Algunas sales de mercurio(II), por ejemplo, Hg(NO3)2 o Hg(ClO4)2, son muy solubles en agua y por lo general están disociadas. Las soluciones acuosas de estas sales reaccionan como ácidos fuertes a causa de la hidrólisis que ocurre. Otras sales de mercurio(III), como HgCl2 o Hg(Cn)2, también se disuelven en agua, pero en solución sólo están poco disociadas. Hay compuestos en que los átomos de mercurio están directamente enlazados a átomos de carbono o de nitrógeno; por ejemplo, H3C-Hg-CH3 o H3C-CO-NH-Hg-NH-CO-CH3. En complejos, como K2(HgI4), a menudo tiene tres o cuatro enlaces.

El mercurio metálico se usa en interruptores eléctricos como material líquido de contacto, como fluido de trabajo en bombas de difusión en técnicas de vacío, en la fabricación de rectificadores de vapor de mercurio, termómetros, barómetros, tacómetros y termostatos y en la manufactura de lámparas de vapor de mercurio. Se utiliza en amalgamas de plata para empastes de dientes. Los electrodos normales de calomel son importantes en electroquímica; se usan como electrodos de referencia en la medición de potenciales, en titulaciones potenciométricas y en la celda normal de Weston.

El mercurio se encuentra comúnmente como su sulfuro HgS, con frecuencia como rojo de cinabrio y con menos abundancia como metalcinabrio negro. Un mineral menos común es el cloruro de mercurio(I). A veces los minerales de mercurio contienen gotas pequeñas de mercurio metálico.

La tensión superficial de mercurio líquido es de 484 dinas/cm, seis veces mayor que la del agua en contacto con el aire. Por consiguiente, el mercurio no puede mojar ninguna superficie con la cual esté en contacto. En aire seco el mercurio metálico no se oxida, pero después de una larga exposición al aire húmedo, el metal se cubre con una película delgada de óxido. No se disuelve en ácido clorhídrico libre de aire o en ácido sulfúrico diluido, pero sí en ácidos oxidantes (ácido nítrico, ácido sulfúrico concentrado y agua regia).

EFECTOS DEL MERCURIO SOBRE LA SALUD

El Mercurio es un elemento que puede ser encontrado de forma natural en el medio ambiente. Puede ser encontrado en forma de metal, como sales de Mercurio o como Mercurio orgánico.

El Mercurio metálico es usado en una variedad de productos de las casas, como barómetros, termómetros, bombillas fluorescentes. El Mercurio en estos mecanismos está atrapado y usualmente no causa ningún problema de salud. De cualquier manera, cuando un termómetro se rompe una exposición significativamente alta al Mercurio ocurre a través de la respiración, esto ocurrirá por un periodo de tiempo corto mientras este se evapora. Esto puede causar efectos dañinos, como daño a los nervios, al cerebro y riñones, irritación de los pulmones, irritación de los ojos, reacciones en la piel, vómitos y diarreas.

El Mercurio no es encontrado de forma natural en los alimentos, pero este puede aparecer en la comida así como ser expandido en las cadenas alimentarias por pequeños organismos que son consumidos por los humanos, por ejemplo a través de los peces. Las concentraciones de Mercurio en los peces usualmente exceden en gran medida las concentraciones en el agua donde viven. Los productos de la cría de ganado pueden también contener eminentes cantidades de Mercurio. El Mercurio no es comúnmente encontrado en plantas, pero este puede entrar en los cuerpos humanos a través de vegetales y otros cultivos. Cuando sprays que contienen Mercurio son aplicados en la agricultura.

La ingestión de alimentos contaminados (sobre todo pescado) representa el mayor riesgo de intoxicación por mercurio, debido a su biotransformación y magnificación biológica a través de la cadena trófica, mientras que la baja solubilidad del mercurio en agua reduce los riesgos derivados de la ingestión de agua contaminada. Estos sucesos pusieron de relieve las transformaciones que sufre el mercurio en el ambiente, ya que se vertió al agua como mercurio metálico y fue biotransformado a metil-mercurio, además de que fue bioacumulado a través de la cadena alimenticia.

También ocurren efectos tóxicos por inhalación de vapor de mercurio, el cual daña especialmente el sistema nervioso. Las exposiciones leves están caracterizadas por pérdida de memoria, temblores, inestabilidad emocional (angustia e irritabilidad), insomnio e inapetencia. A exposiciones moderadas, se observan desórdenes mentales más importantes y perturbaciones motoras, así como afecciones renales. Las exposiciones breves a altos niveles de vapor mercurio pueden producir daños pulmonares y la muerte. El empleo de cosméticos y medicamentos que contiene mercurio, es una adicional de exposición.

El Mercurio tiene un número de efectos sobre los humanos, que pueden ser todos simplificados en las siguientes principalmente:

Daño al sistema nevioso Daño a las funciones del cerebro Daño al ADN y cromosomas Reacciones alérgicas, irritación de la piel, cansancio, y

dolor de cabeza Efectos negativos en la reproducción, daño en el

esperma, defectos de nacimientos y abortos

El daño a las funciones del cerebro pueden causar la degradación de la habilidad para aprender, cambios en la personalidad, temblores, cambios en la visión, sordera, incoordinación de músculos y pérdida de la memoria. Daño en el cromosoma y es conocido que causa mongolismo.

EFECTOS AMBIENTALES DEL MERCURIO

El Mercurio entra en el ambiente como resultado de la ruptura de minerales de rocas y suelos a través de la exposición al viento y agua. La liberación de Mercurio desde fuentes naturales ha permanecido en el mismo nivel a través de los años. Todavía las concentraciones de Mercurio en el medioambiente están creciendo; esto es debido a la actividad humana. La mayoría del Mercurio liberado por las actividades humanas es liberado al aire, a través de la quema de productos fósiles, minería, fundiciones y combustión de residuos sólidos. Algunas formas de actividades humanas liberan Mercurio directamente al suelo o al agua, por ejemplo la aplicación de fertilizantes en la agricultura y los vertidos de aguas residuales industriales. Todo el Mercurio que es liberado al ambiente eventualmente terminará en suelos o aguas superficiales. Cuando los valores de pH están entre cinco y siete, las concentraciones de Mercurio en el agua se incrementarán debido a la movilización del Mercurio en el suelo. El Mercurio que ha alcanzado las aguas superficiales o suelos los microorganismos pueden convertirlo en metil mercurio, una substancia que puede ser absorbida rápidamente por la mayoría de los organismos y es conocido que daña al sistema nervioso Como consecuencia, el metil mercurio puede acumularse en peces y en las cadenas alimenticias. Los efectos del Mercurio son daño en los riñones, transtornos en el estómago, daño en los intestinos, fallos en la reproducción y alteración del ADN.

NATURALEZA GEOQUÍMICA DE LOS

COMPONENTES CONSERVATIVOS EN

LAGUNAS

La salinidad total de las aguas naturales continentales es generalmente determinada por 4 cationes principales Ca++, Mg++, K+, Na++ y por 4 aniones principales CO3 = (carbonato), SO4= (sulfatos), Cl- (cloruro) y HCO3 - (bicarbonato).

A nivel mundial la salinidad de las aguas continentales naturales tiene una concentración media de 120 mg/l pero varía dependiendo el continente, dependiendo de la litología

de cada lugar. La salinidad va a ser determinada por tres procesos principales:

a. Aporte de sales disueltas causadas por el lavado de rocas y suelos en las cuencas de drenaje.

b. Precipitación atmosférica (a través de polvos o lluvia). c. Equilibrio entre procesos de evaporación y

precipitación.

A nivel mundial las relaciones en las proporciones de los iones son las siguientes:

Ca > Mg / Na > K y para los aniones: CO3 = > SO4= > Cl.

Las concentraciones de Mg, Na, K y Cl son relativamente conservativas (no afectadas por procesos biológicos) sin embargo el Ca, C inorgánico y SO4= son no conservativos ya que sus concentraciones son afectadas por el material microbiano.

La salinidad es limitante en la distribución de organismos marinos. En el agua dulce los peces son hipertónicos y el agua hipotónica mientras que en el agua salada es al revés. (Isotónico = igual que el medio). Esto permite una distribución ecológica más amplia. Las especies Anádromas y/o catádromas son especies aurilineas ya que soportan un amplio rango de temperatura

Los iones determinan la salinidad, pueden haber otros elementos ionizados como el Fe, N, P y otros elementos secundarios que tienen gran importancia biológica.

La salinidad ionica es expresada en mg/l o meq/l donde:

1 meq/l = ml-1

S pesos atómicos/ energía iónica,En algunos casos los mg/l pueden ser utilizados como ppm, pero en el agua continental se debe hacer esta consideración:

ppm = mg l-1

gravedad específica

En los lagos abiertos (con entradas y salidas - afluentes y efluentes) La salinidad es determinada principalmente por la composición química del agua que entra vía afluente la cual es proveniente del área de drenaje recogiendo a su paso.

Los lagos cerrados (volcánicos) la salinidad depende de los procesos de evaporación y precipitación.

Con base al contenido de sales que presentan las aguas naturales y de acuerdo al tipo de roca de la cuenca de drenaje las aguas naturales se clasifican en:

Aguas blandas que contienen poco contenido de sales y procede del drenaje y lavado de rocas ígneas de naturaleza ácida

Aguas duras que contienen alto contenido de sales, especialmente metales alcalinotérreos derivados del drenaje de depósitos calcáreos (Ca, Mg). Ejem. Cenotes, lagos cársticos, de deflación, zonas áridas (suelo chernosen).

La geología determina que tan dura o blanda va a ser el agua y esta determina la capacidad de agua para hacer espuma (las aguas duras no hacen espuma, mientras que las blandas si).

La mayoría de las aguas naturales de los sistemas lóticos son aguas bicarbonatadas. El drenaje de las aguas blandas tiene una salinidad menor de 50 mg -1 y propiedades cationicas de Ca > Na > Mg > K y propiedades anionicas de Cl á SO4 á CO3.

ORIGEN DE LA SALINIDAD

Meteorización superficial del suelo y rocas: A merced de las condiciones atmosféricas, intemperismo, composición edáfica y de las rocas influyen en el ritmo de meteorización como también al aporte de iones al agua hipercolada y de escorrentía, la adsorción iónica es dependiente de la disponibilidad de cationes concentrados en el agua de lavado y del tipo de intercambio en el proceso Agua - Suelo - Roca.

Existen 4 procesos básicos que controlan la cantidad de iones en el agua:

1) Solución Es importante en los depósitos sedimentarios ricos en sales solubles Ejem. Suelos de tipo calcáreos, el lavado de depósitos de sales marinas origina un aumento relativo de ClNa y K de las aguas que las recibe Þ Cársticos.

2) Oxidación - Reducción Afecta principalmente a los compuestos de Fe, Mn, Azufre, N, P y C que están presentes en el suelo. Los sulfuros de hierro son abundantes en rocas y en suelos la cual se encuentra principalmente en forma de ácido sulfúrico diluido, siendo este ultimo el que solubiliza a otros compuestos de las rocas y el suelo.

3) pH (potencial de iones hidrógeno). La acción de los iones hidrógeno procedentes de la disociación del ácido carbónico tiene una importancia capital en el proceso de meteorización superficial del suelo y las rocas. H2 CO3 D H+ + HCO3

La concentración de CO2 y de iones H son mayores en suelos que sufren una intensa descomposición microbiana de la materia orgánica de origen vegetal.

CO2 + H2O D H2CO3 (ácido carbónico)

El ácido carbónico evidencia su importancia en las aguas naturales por la elevada proporción de iones bicarbonato (HCO3).

En aguas blandas, procedentes del lavado de rocas ígneas (< 50 mg l-1) la proporción de ácido carbónico H2CO3 es elevada.

En el caso de los ácidos fuertes provenientes de la precipitación pluvial y debido a las condiciones atmosféricas (ejem. Lluvia ácida) estos aceleran el proceso de meteorización superficial.

4) Los ácidos coloidales que son derivados de compuestos húmicos y de arcillas ácidas, estos ácidos aportan gran cantidad de iones H que contribuyen a la meteorización superficial.Las llamadas aguas obscuras (color negro) de ríos tropicales que drenan suelos potzólicos ácidos se colorean de color marrón u ocre debido a la presencia de sustancias húmicas que provienen de la descomposición incompleta de las plantas. Tienen un pH bajo < 3.0 a 5.0 lo cual es debido a la baja concentración de Ca en los suelo tropicales.

Existen ciertas moléculas inorgánicas que actúan como quelantes ionicos, los cuales evitan que los iones de dichos complejos reaccione con otros manteniendo la solubilidad del complejo.

El intercambio ionico entre el suelo y el agua es regido por equilibrios de intercambios entre los iones H. Los coloides del suelo tienen una capacidad finita para adsorber iones y por lo tanto el intercambio es bastante variable.

En regiones humicas donde hay buen drenaje el agua extrae de manera selectiva los iones (cationes) de las rocas y suelos, mientras que en áreas de baja pluviosidad y actividad fluvial se puede acumular sodio y cloruros aportados por la lluvia. Aporte - Descarga

La adsorción de ion sodio a las partículas de arcilla disminuyen al aumentar la concentración de Ca y Mg en la disolución del suelo.

En suelos con buen drenaje los cationes arrastrados por la lluvia tienen poco efecto en el intercambio de iones de los suelos o rocas. Sin embargo, cuando el suelo esta saturado de agua los cationes están en equilibrio de intercambio ionico con los del agua y el agua subterránea.

Los suelos de zonas áridas las sales provenientes de la disolución del suelo por efecto del agua se acumula al no eliminarse los cationes procedentes de las lluvias.

LAGOS DE EXUDACIÓN

Son lagos muy diluidos debido a que reciben agua superficial, mientras que los lagos abiertos reciben aporte a través de toda la cubeta, estos son más salinos por que reciben aporte de sales debido a que el agua drena un horizonte más profundo del suelo.

Caída de material y Precipitación atmosférica: Este proceso

de debe:

o Debido al efecto de lluvias van a ser vertidas sales de Na, Cl, Mg, SO4 hacia los lagos, muchas de estas sales son transportadas por el viento y sirven de núcleo a las gotas de lluvia

o El polvo del suelo que es arrastrado por el viento o Contaminación doméstica e industrial (Ejem. Lluvia

ácida SO4, los cloruros aumentan con la contaminación doméstica e industrial, induciendo al aumento de sal en el agua).

El ion Ca actúa de diferentes formas sobre el crecimiento y dinámica de las poblaciones florísticas y faunísticas acuáticas.

Las plantas superiores requieren de Ca como elemento vital. Por ejemplo, el Si es secundario.

El Mg es un elemento indispensable en plantas con clorofila en forma de compuestos Magnesioporfirina, sin embargo las demandas de Mg por los organismos son de naturaleza traza (pequeñas concentraciones). Las concentraciones de magnesio son poco fluctuantes o muy conservativas por lo tanto en lagos oligotróficos son muy bajas y son causantes de la baja productividad primaria.

Existen otros cationes importantes primarios Na+, K+, estos cationes monovalentes están implicados principalmente en el trasporte e intercambio iónico, son variables muy conservativas. El Na tiene influencia en el crecimiento cianoficeo ya que presentan mayor crecimiento poblacional cuando las concentraciones de Na son mayores a 40 mgl-1.

En el Cl (cloruro) el aporte principal de este anion por vía atmosférica desde el medio marino. El transporte eólico es el principal agente dispersor. Las concentraciones naturales del cloro pueden ser muy alteradas por focos de contaminación, por ejemplo, la concentración del cloro en el lago Erie se triplicó en los últimos 50 años debido a la descarga industrial y municipal.