Download Estimación de la biomasa de plantas acuáticas del Curso Alto

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ESTIMACIÓN DE LA BIOMASA DE PLANTAS
ACUÁTICAS DEL CURSO ALTO DEL RÍO LERMA
Valdivia-Barrientos Myriam a, Poblano-Bata Josefina b, ZarazúaOrtega Gracielac, Ávila-Pérez Pedroa,c, Tejeda-Vega Samuela,c, OrtizOntiveros Huemantzinc, Arredondo-Huitrón Sergio c
Resumen
El río Lerma es uno de los cuerpos de agua más
contaminados de México; presenta una baja
biodiversidad, en la que se desarrollan plantas
acuáticas resistentes a la contaminación. El
objetivo de este trabajo fue identificar y estimar
la biomasa de plantas acuáticas con mayor
abundancia del curso alto del río Lerma . Se
identificaron las siguientes especies: Berula
erecta, Eichhornia crassipes, Hydrocotyle
ranunculoides, Juncus effusus, Lemna gibba y
Schoenoplectus validus. De cada planta se estimó
la biomasa por m2. Los resultados de biomasa
en peso seco (g/m2) muestran la siguiente
tendencia: Juncus e.> Eichhornia c.>
Schoenoplectus v.> Hydrocotyle r.> Berula e.>
Lemna g.
Introducción
El río Lerma nace en el Estado de México y
desemboca en el lago de Chapala. Tiene una
longitud de 708 km y drena una cuenca de 47
116 km2 [1]. Se divide en tres cuencas: alta, media
Instituto Tecnológico de Toluca, División de Estudios de Posgrado e
Investigación.
Metepec, México. e-mail: [email protected]
b
Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Ciencias.
Toluca, Estado de México.
c
Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, Gerencia de Ciencias
Ambientales. México D.F, México.
y baja. La cuenca alta se divide en tres cursos:
alto, medio y bajo [2].
El curso alto del río lerma (CARL) tiene una
longitud de 47 km y drena una cuenca de 2 118
km2 [3]. Se estima que durante un año recibe
536 x 106 m3 de aguas residuales. De éstas, el
67% proviene de zonas industriales y el 33% de
zonas urbanas y conduce 356 946 toneladas de
materia orgánica aproximadamente [4].
Se conoce que la contaminación del CARL es
severa desde hace más de tres décadas, ya que
desde los años ochentas se declaró al río Lerma
como zona inadecuada para la vida acuática [5]
y en los noventas se estimó que la
contaminación en la zona había provocado la
pérdida de plantas hidrófitas emergidas y
sumergidas, así como vegetación microscópica y
vegetación flotante [6]. Por lo anterior, la
biodiversidad que presenta el CARL es baja,
permaneciendo en él únicamente especies
altamente resistentes a la contaminación [7].
En un estudio realizado en cuerpos de agua de
la cuenca del río Lerma se identificaron familias
de plantas acuáticas, siendo las de mayor
representación: Cyperaceae, Lemnaceae,
Juncaceae, Poaceae y Potamogetonaceae [8].
a
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Nuclear
Metodología
Tomando como criterio la abundancia de las
plantas acuáticas se seleccionaron cuatro sitios
Resultados y discusión
Los seis ejemplares de plantas acuáticas fueron
identificados como:
Tabla 1. Ubicación de los sitios de muestreo de plantas
acuáticas del CARL (1) sobre río (2) tributario
Berula erecta. Familia: Apiaceae. Categoría:
Acuática. Forma de vida: hidrófita enraizada
emergente. Nombre común: berro [11,12].
de muestreo a lo largo del CARL (tabla 1) y se
extrajeron seis especies. La obtención de las
plantas se realizó con ayuda de un marco de
aluminio con un área 50 cm2. Cada especie se
tomó desde la raíz, se colocó en bolsas de
polietileno previamente etiquetadas (sitio de
muestreo, fecha e identificación general de la
planta) y se transportó en refrigeración hasta su
tratamiento en el laboratorio [9]. De cada especie
se extrajeron dos ejemplares más, cuidando que
presentaran flor y fruto, se montaron en una
prensa de madera y se llevaron a la Facultad de
Ciencias de la UAEM para su identificación. Cabe
mencionar que el muestreo se realizó en época
de estiaje, en el mes de abril de 2010.
Eichhornia crassipes. Familia: Pontederiaceae.
Categoría: Acuática. Forma de vida: hidrófita libre
flotadora. Nombre común: lirio acuático [11,12].
Una vez en el laboratorio las muestras colectadas
se lavaron dos veces. En el primer lavado se
utilizó agua potable para retirar residuos de
materia orgánica y sedimento, mientras que en
el segundo se empleó agua destilada, dejando
escurrir para eliminar el exceso de agua.
Finalmente se registró el peso húmedo de cada
una de las muestras. Por el método de cuarteo
se obtuvo una muestra representativa, la cual se
secó a temperatura ambiente y se llevó a peso
constante para obtener el peso seco.
Schoenoplectus validus. Familia: Cyperaceae.
Categoría: acuática. Forma de vida: hidrófita
enraizada emergente. Nombre común: tule
esquinado [11,12].
Con los valores obtenidos de peso húmedo y
peso seco se estimó la biomasa vegetal presente
por metro cuadrado, considerándose como
biomasa el número de individuos por unidad de
volumen o superficie [10] y reportándose para
este trabajo el peso por unidad de área.
Hydrocotyle ranunculoides. Familia: Apiaceae.
Categoría: acuática. Forma de vida: hidrófita
enraizada de hojas flotantes. Nombre común:
mamalacote [11,12].
Juncus effusus. Familia: Juncaceae. Categoría:
subacuática tolerante. Forma de vida: hidrófita
enraizada emergente. Nombre común: tule [11,12].
Lemna gibba. Familia: Lemnaceae. Categoría:
acuática. Forma de vida: hidrófita libre flotadora.
Nombre común: lentejilla [11,12].
La biomasa húmeda de cada especie por metro
cuadrado presentó la siguiente tendencia: Berula
erecta > Eichhornia crassipes > Hydrocotyle
ranunculoides > Schoenoplectus validus > Juncus
effusus > Lemna gibba.
En lo que respecta a la biomasa seca por metro
cuadrado la tendencia fue: Juncus effusus >
Eichhornia crassipes > Schoenoplectus validus >
Hydrocotyle ranunculoides > Berula erecta >
Lemna gibba (figura 1).
Los resultados obtenidos muestran que la mayor
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Para estimar la capacidad de bioacumulación
que podrían presentar las plantas acuáticas
identificadas en el CARL, se determinó la biomasa
en peso seco de las raíces, la cual presentó la
siguiente tendencia: Juncus effusus >
Schoenoplectus validus > Eichhornia crassipes
> Hydrocotyle ranunculoides > Berula erecta
(figura 2).
Figura 1. Biomasa (g/m2) de seis plantas acuáticas del CARL
biomasa por metro cuadrado en peso húmedo
es para las especies: Berula erecta y Eichhornia
crassipes; sin embargo las especies que
presentan la mayor biomasa expresada en peso
seco son Juncus effusus y Eichhornia crassipes.
De acuerdo a la información bibliográfica, las
malezas acuáticas son aquellas plantas que
crecen en forma excesiva y perjudican las
actividades del hombre [13]. Los resultados
mostraron que las especies que presentan mayor
cobertura en el CARL son Berula erecta y
Eichhornia crassipes, ambas reportadas por
CONABIO como malezas acuáticas [14]. Trabajos
efectuados en el CARL indican que las
condiciones del río potencian el crecimiento de
la especie Eichhornia crassipes [7].
Estudios realizados con plantas acuáticas han
demostrado que diversas especies son capaces
de remover una amplia gama de sustancias
orgánicas así como nutrientes y metales pesados
[15]. La capacidad de remoción de sustancias
que presentan las plantas se denomina
bioacumulación [16] y se considera que la
absorción de sustancias a la planta se da a través
de las raíces [15], siendo en esta zona donde se
produce una acumulación significativamente
mayor [17,18,19].
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Nuclear
Figura 2. Biomasa seca raíz (g/m2) de
cinco plantas acuáticas del CARL
En la figura 2 se omitió la especie Lemna gibba
debido a que no es posible seccionarla por su
tamaño diminuto (diámetro aproximado de 0.5
cm).
Los resultados de biomasa en raíz mostraron
una tendencia similar a la obtenida en biomasa
en peso seco, ya que la especie Juncus effusus
presentó la mayor biomasa. La diferencia fue
que la biomasa de raíz de Schoenoplectus
validus es mayor que la de Eichhornia crassipes.
Conclusiones
Se comprobó que en el CARL la biodiversidad
es baja. Sin embargo, este medio favorece en la
época de estiaje el desarrollo abundante de seis
especies acuáticas: Berula erecta, Eichhornia
crassipes, Hydrocotyle ranunculoides, Juncus
effusus, Lemna gibba y Schoenoplectus validus.
La especie Eichhornia crassipes presentó una
alta biomasa en peso húmedo, lo cual corrobora
por qué es considerada como una de las especies
vegetales más invasivas. Asimismo presentó una
alta biomasa en peso seco, lo cual explica
también por qué es una de las especies acuáticas
más estudiadas con objetivos de biorremediación
[17].
De los resultados se puede observar que la
especie Hydrocotyle ranunculoides presenta una
biomasa similar en peso seco total y en raíz a
Eichhornia crassipes, por lo que se podría
considerar a Hydrocotyle como una especie con
potencial de bioacumulación.
Los datos del estudio también revelaron que
los tules (Juncus effusus y Schoenoplectus
validus) presentan poca cobertura por metro
cuadrado y sin embargo, una alta biomasa en
peso seco, debido principalmente a sus raíces.
Por ello se considera que pueden presentar una
mayor capacidad de bioacumulación ya que,
como se menciona en la bibliografía, se han
empleado especies de las familias Ciperáceas y
Juncáceas en la depuración de aguas residuales
[20].
La especie Lemna gibba tuvo la menor cobertura
por metro cuadrado, así como también la menor
biomasa en peso seco; sin embargo esta especie
puede presentar una capacidad de acumulación
importante en el CARL, ya que se ha reportado
como biacumuladora de cadmio y plomo [21].
Agradecimientos
Se agradece a la M. en C. Carmen Zepeda Gómez,
de la Facultad de Ciencias de la Universidad
Autónoma del Estado de México (UAEM), el apoyo
brindado para la identificación de las plantas
acuáticas. También se agradece a la IQ. Sonia
Alemán el apoyo en el trabajo de campo y a la
Tec. Fernanda Astivia la ayuda realizada en el
procesamiento de muestras.
Referencias
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