¿QUÉ ES EL BIOVOLUMEN ALGAL ?

¿ QUÉ ES EL BIOVOLUMEN ALGAL ?

Entrada elaborada por la Dra. Ana I. Negro

Se hace en esta entrada una aproximación al cálculo del biovolumen de las microalgas del fitoplancton. Este parámetro, muchas veces difícil de obtener debido a la morfología celular, es uno de los indicadores que se utilizan con respecto al elemento de calidad “fitoplancton” (junto con la clorofila a) en la evaluación del estado ecológico de las masas de agua.

El método tradicional, y más comúnmente utilizado, consiste en aproximar el volumen de las células de cada especie a través de la combinación del volumen de una o más figuras geométricas tridimensionales que, en conjunto, sean lo más similares posible a dichas células. midiendo muchas células en cada muestra es posible obtener con cierta precisión un volumen representativo de la especie. Procediendo del mismo modo con cada especie, obtendríamos el biovolumen de toda la comunidad fitoplanctónica.

Para estimar el biovolumen celular de una especie, en primer lugar debemos asignar una forma geométrica que se adapte a la morfología de sus células. En la diatomea de la figura la forma más adecuada es un cilindro.

Conociendo el diámetro (d) y altura (h) de la célula podemos calcular el volumen celular (o “biovolumen”). Para estimar el biovolumen celular promedio (Bcel) que podemos asignar a la especie debemos efectuar medidas y calcular los bio-volúmenes celulares de muchos individuos.

  • Muchas especies del fitoplancton tienen morfologías que se asemejan a figuras geométricas simples tales como esferas, cilindros, conos, prismas, etc. 
  • Sin embargo otras especies tienen formas complejas, que deben ser descompuestas en varias figuras geométricas sencillas para poder calcular el biovolumen celular completo.
  • Otras además pueden tener una cubierta exterior o prominencias radiales que dificultan los cálculos; o bien formar cenobios. Que pueden tener forma de filamentos o grupos celulares irregulares.
Staurastrum longipes
Se trata del mismo individuo visto en posición lateral (arriba) y apical (derecha).
Staurastrum longipes

Multiplicando el Bcel por la cantidad de células/litro contabilizadas en la muestra, calculamos el biovolumen aportado por la especie (Besp) por unidad de volumen de muestra de agua; expresado normalmente en mm3/l.

Todo este proceso se repite para cada especie de la muestra. La suma de los Besp de todas las especies nos da el biovolumen total del fitoplancton en la muestra, dato que se utiliza como indicador de biomasa fitoplanctónica.

Ver ejemplos del lago de Sanabria: Clic

Para facilitar el cálculo de biovolúmenes y asegurar la calidad de la información generada en los programas de seguimiento del estado de los lagos y embalses llevados a cabo por los Organismos de Cuenca, se han estandarizado biovolúmenes medios para algunas especies de fitoplancton. Estos valores pueden obtenerse en TAXAGUA. Además, en TAXAGUA se indican las figuras geométricas adecuadas para muchas especies.

Como norma general, para calcular el biovolumen se utilizará de forma preferente la información asociada a TAXAGUA. En caso de que esta información no esté disponible se podrá recurrir a las siguientes alternativas: 

  • Utilizar biovolúmenes de la bibliografía. 
  • Calcular los biovolúmenes celulares de las especies en cada masa de agua.

El documento de referencia, aplicable en estado ecológico, por normativa en España desde 2013 es el PROTOCOLO DE ANÁLISIS Y CÁLCULO DE MÉTRICAS DE FITOPLANCTON EN LAGOS Y EMBALSES MFIT- 2013

También la siguiente Norma Española especifica el procedimiento para estimación del biovolumen del fitoplancton basándose en el método de asignación de figuras geométricas: 

UNE-EN16695:2016. Calidad del agua. Guía para la estimación del biovolumen de fitoplancton (BOE Nº 36 de 11 de febrero). Equivale a la Norma Europea EN 16695:2015)

  Leer más sobre el cálculo de biovolúmenes algales  

  • Lewis, M. R. Jr. 1976. Surface/Volume ratio: Implications for phytoplankton morphology. Science 192: 885-887
  • Hamilton, P. B. 1990. The revised edition of a computerized plankton counter for plankton, periphyton and sediment diatom analyses. Hydrobiologia 194: 23-30
  • Hawkins, P. R., J. Hollyday, A. Kathuria & L. Bowling. 2005. Changes in cyanobacterial biovolume due to preservation in Lugol’s Iodine. Harmful Algae 4: 1033-1043
  • Hillebrand, H., Dürselen, C. D., Kirschtel, D., Pollingher, U., & Zohary, T. 1999. Biovolume calculation for pelagic and benthic microalgae. Journal of Phycology 35: 403-424
  • Sun, J., & Liu, D. 2003. Geometric models for calculating cell biovolume and surface area for phytoplankton. Journal of Plankton Research 25(2): 1331-1346

Además, busca en Internet:

Es un sitio web mantenido por la empresa estatal LTV encargada de la gestión del agua en el estado de Sajonia (Alemania) y la ATT, una asociación sin ánimo de lucro integrada por diversas instituciones (universidades, administraciones), asociaciones y empresas alemanas relacionadas con el abastecimiento de agua, investigación, etc. Entre sus contenidos podemos encontrar una galería fotográfica de fitoplancton con datos sobre medidas biométricas y figuras geométricas que puede ser utilizada para el cálculo del biovolumen.
También contiene un apartado con las fórmulas matemáticas de 36 figuras geométricas simples y compuestas adecuadas para el fitoplancton, así como una calculadora para el cálculo del volumen de cada figura. Es muy interesante además el listado de bibliografía que ofrece, con cerca de 450 registros, sobre morfología, biología, taxonomía, metodología, etc. del fitoplancton.

Este software está diseñado especialmente como herramienta de ayuda en los trabajos de recuento de fitoplancton, incluido el cálculo de biovolumen. Es un producto de AquaEcology.

EDUCACIÓN AMBIENTAL

Material para Educación Ambiental

CUADERNILLO DEL ALUMNO

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NIVEL INFANTIL

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NIVEL SECUNDARIA       (3º-4º ESO)

NIVEL ADULTOS

Los contenidos del cuadernillo fueron elaborados por el equipo de AELS con el apoyo técnico y la experiencia de Paco Álvarez; y Jose Luis Collado es el autor de todas las ilustraciones.

Las actividades de educación ambiental de AELS sobre el lago de Sanabria en este Clic ¡

MÁSCARAS DE CARTULINA

Te proponemos que utilices los alumnos con las máscaras puestas para recrear una red trófica del lago situándolos en distintas alturas.

Puedes utilizar estas siluetas como actividad plástica para recortar y colorear, libremente o con un modelo del ser vivo que representan, todos son muy característicos del lago de Sanabria. Troquela los ojos y completa con una cinta de lana o goma para sujetar en la cabeza.

Disfruta de modelos coloreados a tu gusto 

pero no te olvides de incluir tanto ranas verdes como marrones; ! ambas viven en el lago de Sanabria ¡

y tampoco de ponerle los bigotes a la nutria

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