Algas microscópicas para entender el ambiente

Las diatomeas son algas unicelulares con múltiples aplicaciones. Con ellas se puede determinar cómo eran los ambientes acuáticos en la prehistoria; son útiles para detectar contaminación ambiental e incluso, su presencia en los tejidos de una persona muerta permite dilucidar si esa persona murió por sumersión o por otras causas. Nora Maidana y su equipo se encargan de estudiarlas, clasificarlas y establecer sus relaciones con el ambiente.

Imágenes de diatomeas obtenidas con un microscopio electrónico de barrido. Laboratorio de Diatomeas Continentales, Exactas UBA. 

Tan útiles para detectar contaminación ambiental como para dar pistas sobre el clima durante la prehistoria, las pequeñísimas y ultrarresistentes diatomeas son organismos capaces de brindar a los investigadores múltiples utilidades. Las diatomeas son algas unicelulares y habitan en la Tierra desde el Mesozoico. Existen más de veinte mil especies diferentes distribuidas en aguas dulces, hipersalinas, mares, paredes de cuevas o cortezas de árboles. Cada alga se encuentra acorazada con dos piezas de sílice que la encierran y protegen, llamadas frústulo. Cuando las algas se mueren, sus frústulos las sobreviven decenas de miles de años y originan así un tipo de roca sedimentaria llamadas diatomita.

En el Laboratorio de Diatomeas Continentales, Nora Maidana y su equipo se ocupan de identificarlas y clasificarlas. La forma y el tamaño de las cubiertas de sílice y la distribución de las perforaciones que presentan en ellas se utilizaron históricamente como base para su clasificación. Por otra parte, la profundidad a la que se obtiene una muestra está relacionada con la variable temporal: a mayor profundidad, más atrás vamos en el tiempo geológico. De muestras de sedimentos a distintas profundidades se puede desprender el dato de qué especies de algas dominaban en una época, cuáles mermaron y cuáles desaparecieron. También, en función de los requerimientos ecológicos de las especies que aparecen en las muestras, se puede determinar si el ambiente era ácido o alcalino, si había poca o mucha luz, si las aguas eran turbulentas o tranquilas.

El estudio de las diatomeas en relación con el paleoambiente es una de las líneas de investigación llevadas adelante por el equipo de Maidana. “El sur de Sudamérica es una región particularmente interesante para obtener  registros paleoclimáticos. Los lagos y lagunas son importantes archivos que permiten reconstruir cambios ambientales influenciados por los llamados vientos del oeste o westerlies y que, a su vez, influencian actualmente en el modo y persistencia del fenómeno de El Niño y las precipitaciones. Los últimos milenios representan una ventana temporal interesante para investigar la influencia de una gran variedad de factores de fuerza climática”, sostiene Maidana.

El objetivo de esta línea de trabajo es estudiar a alta resolución las diatomeas recuperadas de secuencias sedimentarias para reconstruir los cambios ambientales ocurridos. “En particular, nos interesa conocer la respuesta de estos microorganismos a pequeños cambios ambientales acontecidos hace miles de años”, explica Maidana; pero aclara que “las diatomeas no son la única variable para sacar conclusiones a partir de estudios paleoambientales o de cambio climático sino que es necesaria una evaluación multidisciplinaria del objeto de estudio donde las diatomeas, si bien aportan valiosa información, son un dato más”.

Tanto en la prehistoria como en los tiempos actuales, las diatomeas funcionan como indicadoras de cambios en el medio en el que viven. A los investigadores les interesa estudiar su reacción a la influencia de la actividad antrópica en las cuencas analizadas. “La vida de estas algas está fuertemente condicionada por su ambiente”, explica la investigadora.

Ante alteraciones en su hábitat, las diatomeas pueden responder de cuatro maneras distintas: desapareciendo, disminuyendo su tasa de reproducción, aumentándola a niveles insospechados, o -en algunos casos, como por ejemplo frente a contaminación por metales pesados- formando células teratológicas, es decir, formas monstruosas que se apartan del patrón normal morfológico de la especie.

Por esta razón pueden ser utilizadas para determinar contaminación orgánica, cambio en la salinidad o exceso de metales pesados, por ejemplo, en programas de monitoreo de ríos. Esta constituye, por lo tanto, otra línea de investigación del grupo de Maidana: el estudio de diatomeas en ambientes actuales. Los ambientes acuáticos de las regiones de altura albergan una enorme cantidad de especies endémicas y adaptaciones o especializaciones de diatomeas, como resultado del aislamiento y de las condiciones ambientales extremas a las cuales están expuestas. “Comparativamente, y a pesar de su importancia y fragilidad, estos ambientes han sido poco estudiados en Sudamérica”, afirma Maidana. En varias provincias argentinas se ha incrementado, en los últimos años, el desarrollo de actividades extractivas de minerales, con el consiguiente impacto sobre los ecosistemas de altura. “Por esta razón es importante realizar estudios para conocer la composición de las comunidades naturales de diatomeas, antes del inicio de las actividades extractivas y así tener una línea de base para realizar los monitoreos ambientales posteriores”, dice.

Los objetivos del equipo son conocer la biodiversidad de diatomeas altoandinas en ambientes acuáticos tales como ríos, arroyos, lagos, determinando los taxones representativos y sus relaciones con el ambiente y estudiar la distribución espacial y estacional de los ensambles de diatomeas que crecen en cada uno de los sitios que estudian, para relacionarlas con los parámetros físicos, químicos y biológicos.