Resumen de Does the nutrient concentration of water ecosystems affect growth rates and maximum PSII quantum yield in calcium alginate-encapsulated Scenedesmus ovalternus and Chlorella vulgaris?

Alfonso Pineda, Gabriel Antonio Pinilla Agudelo, Luis Carlos Montenegro Ruiz, Luz Marina Melgarejo Muñoz

• español

  Los ecosistemas acuáticos son susceptibles al deterioro causado por los procesos de eutrofización. Los cambios en la concentración de nutrientes pueden afectar la fisiología de las especies y de esa forma ser un factor clave en la estructuración de las comunidades. Los organismos fitoplanctónicos presentan tiempos de generación cortos y respuestas rápidas a los factores ambientales, lo que los hace un modelo apropiado para abordar temas relacionados con el efecto del estado trófico sobre organismos acuáticos. Nuestro objetivo en este trabajo fue determinar los cambios en el crecimiento y en la eficiencia cuántica máxima del fotosistema II de Scenedesmus ovalternus y Chlorella vulgaris encapsuladas en alginato de calcio e incubadas en ecosistemas acuáticos con diferente concentración de nutrientes. Las hipótesis a probar fueron 1) que el alga con una mayor capacidad de absorción de nutrientes (C. vulgaris) presenta el crecimiento más elevado sin importar la concentración de nutrientes del ambiente; y 2) que la concentración de nutrientes afecta de forma positiva la eficiencia cuántica máxima del PSII de las dos especies. Para probar estas hipótesis, S. ovalternus y C. vulgaris fueron inmovilizadas en alginato de calcio y expuestas a cuatro humedales de concentración de nutrientes. El crecimiento de las dos especies difirió entre humedales, con mayor crecimiento en el sistema eutrófico. Solo en ese sistema se registraron diferencias significativas entre las especies, con mayor crecimiento para C. vulgaris. Las condiciones del ambiente hipereutrófico (excesivamente rico en nutrientes) fueron letales para las dos especies. La eficiencia cuántica máxima del fotosistema II mostró un comportamiento similar tanto en situaciones óptimas de nutrientes como en condiciones limitantes. La concentración de nutrientes de los ambientes estudiados influenció el crecimiento de las dos especies pero no su eficiencia cuántica máxima del fotosistema II, que parece estar determinada por otros factores además de las cantidades de nitrógeno y fósforo. C. vulgaris tuvo un crecimiento óptimo solo en el sistema eutrófico. Los resultados mostraron que las tasas de crecimiento de las algas encapsuladas podrían ser un método útil para valorar los cambios en las condiciones ambientales de los humedales de la Sabana de Bogotá, como es el caso de la concentración de nutrientes.

• English

  Aquatic ecosystems are susceptible to deterioration caused by eutrophication. Changes in the nutrient concentration may affect species physiology, making it a key factor in structuring communities. Phytoplankters have a short generation time and a fast response to environmental factors, which makes them a good model to address issues related to the effects of the trophic status on aquatic organisms. Our aim was to determine the changes in the growth and maximum PSII quantum yield of calcium alginate-encapsulated Scenedesmus ovalternus and Chlorella vulgaris incubated in aquatic ecosystems with different nutrient concentrations. We tested the following hypotheses: 1) alga with a greater capacity for nutrient absorption (C. vulgaris) would have the highest growth regardless of the environment nutrient concentration and 2) the concentration of nutrients positively affects the maximum PSII quantum yield in the two species. To test the hypotheses, S. ovalternus and C. vulgaris were immobilized in calcium alginate and cultured in wetlands with different nutrient concentrations. The growth of the two species differed between the wetlands; higher development was observed in the eutrophic environment. Significant differences were only recorded between the species in the eutrophic system, with greater growth in C. vulgaris. The hypereutrophic environment conditions were lethal for both species. The maximum quantum yield of PSII showed similar behaviour in both optimum nutrient conditions and limiting conditions. The nutrient concentration of the studied environments influenced the growth of the two species but not their maximum quantum yield of PSII, which seemed to be affected by factors other than nitrogen (N) and phosphorus (P) concentrations. C. vulgaris presented optimum growth only in the eutrophic system. The results showed that the growth rates of encapsulated algae could be a useful method for assessing changes, such as nutrient concentration, in the environmental conditions of the Sabana de Bogotá wetlands.