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Continuando con nuestro compromiso con la investigación e innovación, les presentamos un artículo de Laura Garcia Rivas donde se presenta un análisis del número mínimo de valvas de diatomeas que pueden ser considerado en la determinación de la calidad biológica de las aguas mediante la bioindicación. Este proyecto de investigación se llevó a cabo con la información y muestras recolectadas durante la campaña de monitoreo de 2016 en los ríos Magdalena y Cauca. Esperamos sus comentarios!

¿Qué hacer cuando una muestra tiene muy poco material diatomológico y no se alcanzar las 400 valvas?

Actualmente, todos los protocolos de recuento de diatomeas indican que se deben contar e identificar entre 300 y 500 valvas por muestra, pero ¿qué ocurre en muestras donde hay muy poco material diatomológico y no se pueden alcanzar estos números? En Colombia, el muestreo de muchos de los ríos del país no es fácil debido a la dificultad del acceso, las distancias y, en general, la logística, y por tanto, el costo de las campañas de muestreo es elevado, por lo que, en muchos casos, el volver a tomar otra muestra, tras ver en el laboratorio que la concentración de diatomeas es muy escasa, no es algo viable. Por ello, es importante determinar la validez de las muestras obtenidas.

Se han realizado diversos estudios comparativos para determinar el número mínimo de valvas que deben ser contadas para considerar los resultados representativos. En este sentido Schoeman (1973) realizó una serie de conteos experimentales donde observó que cuando contaba 200 valvas la diferencia en la abundancia relativa de las especies era de un 6-7% en comparación a cuando contaba 800 valvas, mientras que dicha diferencia cuando se contaban 400 valvas era sólo de 1-2%, por lo que estableció que contar 400 valvas era satisfactorio para el cálculo de las abundancias relativas.

todos los protocolos de recuento de diatomeas indican que se deben contar e identificar entre 300 y 500 valvas por muestra

Algo similar hizo Battarbee (1986) que demostró que había poca diferencia entre contar 400 y 500 valvas, por lo que recomendó que para análisis rutinarios el conteo debía ser de entre 300 y 600 valvas.
Actualmente, en Europa diferentes autores han concluido que los recuentos taxonómicos por encima de 300 valvas proporcionan muy poca información en comparación con el esfuerzo que requiere (Kelly 1997; Hürlimann 2002, Prygiel et al. 2002).

¿CÓMO SE ESTABLECE EL NÚMERO MÍNIMO?

El problema de cuantas células (o valvas en el caso de las diatomeas) se deben contar para tener un rango de precisión satisfactorio ha recibido mucha atención, en parte, porque el criterio de la precisión satisfactoria ha cambiado a lo largo de los años. Existen diversos métodos estadísticos que permiten calcular el número de valvas que deben ser contadas para obtener una precisión deseada, pero esto depende del tipo de estudio o monitoreo que se esté realizando, así como del rango de precisión deseado o aceptado.

Pero gran parte de estos estudios basan sus conclusiones en el grado de diferencia de las frecuencias relativas de las especies, pero en el caso de la determinación de la calidad del agua mediante índices de diatomeas, nos encontramos con un panorama diferente puesto que los índices dependen de las frecuencias relativas, pero lo más importante a la hora de usar un índice es la determinación de las especies más abundantes que son las que mayor peso tienen en el índice, por tanto, ¿cuál es el mínimo de valvas que deben ser contadas para ser capaz de identificar las especies dominantes de la muestra?. La respuesta a esta pregunta es complicada, debido a que las comunidades de diatomeas pueden tener una especie muy dominante (frecuencias relativas superiores a 75%) las cuales se identifican rápidamente y serán las que tengan la mayor parte del peso del cálculo del índice, pero existen comunidades donde la equitatividad es muy elevada, por lo que no hay una sola especie dominante sino varias co-dominantes.

los valores de los índices de calidad fueron similares, los rangos de calidad del agua señalados eran idénticos, y las proporciones de especies dominantes eran similares

En este sentido, se requieren de estudios como el llevado a cabo en el Río Loup, Francia, donde se realizó un estudio de inter-comparación, donde se determinó que los recuentos con 300 o más valvas arrojaban valores similares del índice IBD y, por tanto, de la evaluación de la calidad del agua (Prygiel et al. 2002). Siguiendo este estudio, AÏGOS se encontró con el problema mencionado inicialmente en un muestreo en la cuenca del Magdalena-Cauca promovido por el Centro de Investigaciones del Río Magdalena Adolfo Palacio Rudas (CIRMAG), por lo que se decidió realizar un estudio similar en dicha cuenca. Se analizaron 10 de las 61 muestras tomadas con recuentos de 100, 200 y 400 valvas. Dichos recuentos se introdujeron en el software OMNIDIA con el objetivo de realizar un estudio completo de índices. Los resultados que se obtuvieron fueron: (1) los valores de los índices de calidad eran similares siendo la mayor desviación estándar encontrada de 0,5 y en la mayoría de los casos inferior a 0,25, lo que significa que los índices varían, en todos los casos, menos de un punto sobre los 20 del índice, (2) los rangos de calidad del agua señalados fueron idénticos, en ningún caso la variación de los índices supuso un cambio de clase, y (3) las proporciones de especies dominantes eran similares.
En este sentido se requiere llevar a cabo más estudios como estos para poder realizar afirmaciones concluyentes, pero los resultados obtenidos en la Cuenca del Magdalena – Cauca en el año 2016 indican que aunque en las muestras no se llegue a contar 400 valvas porque hay poco material diatomológico, los resultados son válidos y pueden ser utilizados para el estudio y la evaluación de la calidad de las aguas, aunque con precaución hasta obtener los resultados de futuros estudios.
En relación a este estudio, cabe mencionar la necesidad de llevar a cabo investigaciones donde se analice el valor indicador de la comunidad de diatomeas en relación a la concentración diatomológica que se encuentra en un punto de muestreo. Por ejemplo, en el caso de ríos caudalosos con un elevado transporte de sedimentos, ¿qué significa una comunidad de diatomeas escasas? ¿es indicador de mala calidad del agua o es una condición natural?

Bibliografía

Battarbee RW (1986) Diatom Analysis. In Berglund BE (ed) Handbook of Holocene Paleoecology and Paleohydrology. John Wiley & Sons Ltd., Chichester. Great Britain. Pp 527-570.
Kelly M.G. 1997. Sources of counting errors in estimations of the trophic diatom index. Diatom Res. 12: 255–262.
Prygiel J, Carpentier P, Almeida S, Coste M, Druart JC, Ector L, Guillard D, Honoré MA, Iserentant R, Ledeganck P, Lalanne-Cassou C, Lesniak C, Mercier I, Moncaut P, Nazart M, Nouchet N, Peres F, Peeters V, Rimet F, Rumeau A, Sabater S, Straub F, Torrisi M, Tudesque L, Van Der Vijver B, Vidal H, Vizinet J and Zydek N, 2002. Determination of the biological diatom index (IBD NF T 90-354): results of an intercomparison exercise. Journal of Applied Phycology 14: 27-39.
Schoeman FR (1973) A systematical and ecological study of the diatom flora of Lesotho with special reference to water quality. V&R Printers, Pretoria, South Africa.
Hürlimann J., Niederhauser B. and Straub F. 2002. Variabilité des dénombrements de diatomées et valeurs indicielles: résultats de l’essai inter laboratoires organisé dans le cadre de la DDT (Treffen Deutschsprachiger Diatomologinnen), Berne, mars 2000 (submitted)

Autor: Laura García Rivas

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