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Concentraciones de hierro , manganeso y metales traza en semillas marinas de la costa centro-occidental del Golfo de California . Geoquímica Aplicada - APPL GEOCHEM, vol. 22 , n.º 7 , págs. 1380–1392, 2007.

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Instituto de Investigaciones Oceanológicas, Universidad Autónoma de Baja California, Campus Ensenada, Km. 103, Carr. Tijuana-Ensenada, Ensenada, Baja California 22800, Mexico

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Posgrado en Oceanografía Costera, Instituto de Investigaciones Oceanológicas/Facultad de Ciencias Marinas, Campus Ensenada, Km. 103, Carr. Tijuana-Ensenada, Ensenada, Baja California, Mexico

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Departamento de Oceanografía Biológica, Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California 22800, Mexico

ABSTRACTO

Concentraciones de Co, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb y Zn en cuatro especies de macroalgas (Ulva lactuca, Chondracanthus squarrulosus, Sargassum sinicola y Gracilariopsis lemaneiformis) fueron obtenidas por primera vez de la parte central de la costa oeste del Golfo de California. Generalmente, no se encontraron diferencias en concentraciones de metales entre las diferentes especies de algas, aunque las diferencias espaciales fueron evidentes. Hierro, Mn y Cu exhibieron concentraciones más altas en las estaciones ubicadas frente a la Isla Ángel de la Guarda, probablemente debido a altos procesos de mezcla vertical presentes en la zona. Los resultados fueron comparados con concentraciones de metales disueltos reportadas para el Golfo de California (Cd, Mn y Fe) y el Océano Pacífico Norte. La regresión lineal resultante de los resultados vs. concentraciones del Océano Pacífico Norte indicó que los niveles de Cu, Ni y Zn medidos en este estudio estuvieron dentro de su nivel de confianza del 95%. Además, esta comparación permitió detectar enriquecimientos de Fe y Mn disueltos en las aguas del Golfo de California en relación con las concentraciones en el Océano Pacífico Norte. Los cálculos de las masas totales de metales asociados con la biomasa algal en la costa oeste del Golfo de California indicaron que las masas más bajas correspondían a Cu (108 ± 25 kg) y Ni (184 ± 52 kg), mientras que Pb (1,1 ± 0,6 toneladas) y Fe (10,9 ± 8,5 toneladas) eran los elementos con las masas asociadas más altas.

Introducción

Uno de los principales problemas para evaluar adecuadamente las contribuciones antropogénicas y naturales de los metales traza al agua de mar es su variabilidad inherente de concentración producida por el cambio continuo en las condiciones ambientales costeras. Los moluscos bivalvos se han utilizado ampliamente como bioindicadores de contaminación debido a su capacidad para acumular e integrar las concentraciones de varios metales de interés ambiental durante períodos de tiempo relativamente largos (p. ej., Bebianno y Machado, 1997, Besada et al., 2002, Bustamante et al., 2002, Lares et al., 2002). Sin embargo, los organismos filtradores no son buenos indicadores de la fracción disuelta de metales, ya que también incorporan elementos traza originados por la ingestión de material particulado orgánico e inorgánico (p. ej., Struck et al., 1997, Páez-Osuna et al., 2000). Una alternativa práctica implica el uso de macroalgas como organismos bioindicadores para evaluar los niveles de exposición a metales traza en el agua de mar. Una de las principales ventajas del análisis de metales en algas marinas es que las concentraciones de metales en el tejido son proporcionales únicamente a las concentraciones disueltas en las aguas que rodean a estos organismos (Bryan y Hummerstone, 1973; Seeliger y Edwards, 1977). Además, las macroalgas tienen la capacidad de bioacumular metales traza en concentraciones que generalmente superan en varios órdenes de magnitud sus respectivas concentraciones en el agua de mar (p. ej., Bryan y Langston, 1992; Sánchez-Rodríguez et al., 2001).

Sin embargo, no todos los cambios observados en las concentraciones de metales traza en los tejidos se deben a variaciones del componente antropogénico, ya que también existen contribuciones naturales que, en conjunto, representan los valores de concentración de fondo presentes en todas las algas. Es importante destacar que los cambios fisiológicos y el crecimiento activo pueden afectar las concentraciones de metales en el tejido de las macroalgas (p. ej., Zolotukhina et al., 1990; Catsiki y Papathanassiou, 1993; Malea y Haritonidis, 1999; Stengel et al., 2005). Sin embargo, en ausencia de cambios antropogénicos o fisiológicos, las variaciones espaciales en las concentraciones de metales traza en las algas pueden representar las que se producen de forma natural en el entorno oceánico. En este trabajo se presentan los resultados de los análisis de metales traza (Co, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb y Zn) en las macroalgas Ulva lactuca Linnaeus, Chondracanthus squarrulosus (Setchell y Gardner) Hughey, PC Silva y Hommersand, Sargassum sinicola Setchell y Gardner, y Gracilariopsis lemaneiformis (Bory de Saint-Vincent) EY Dawson, Acleto y Foldvik, colectadas a lo largo de una porción prístina de la costa oeste del Golfo de California, México (Fig. 1). Los resultados obtenidos en este trabajo fueron utilizados para: (1) comparar las concentraciones en el área de estudio con aquellas obtenidas en otras regiones del Golfo de California, (2) analizar la variación espacial en el contenido de metales traza del tejido de las algas, (3) evaluar la capacidad de acumulación interespecie de las macroalgas seleccionadas, y (4) determinar los valores de concentración de fondo para cada metal analizado en las cuatro especies de macroalgas estudiadas.       

Área de estudio

El área de estudio incluyó 19 estaciones (véase la Tabla 1 para sus respectivos códigos) ubicadas a lo largo de la costa oeste del Golfo de California, cubriendo una zona cercana a la porción central del golfo. Estas 19 estaciones abarcaron aproximadamente 220 km de costa, formando un transecto con una orientación aproximada norte-sur (Fig. 1, Tabla 1). Esta región costera se caracteriza por bahías, zonas costeras de roca volcánica y playas de bolsillo y arenosas. La región insular (conformada por Ángel de la

Materiales y métodos

Todos los materiales utilizados en la recolección de las muestras de algas y en el laboratorio se lavaron con detergente sin fosfatos, se enjuagaron tres veces con agua, se dejaron 5 días en HCl al 5% y se enjuagaron tres veces con agua Milli-Q (17,8 MΩ cm −1 ). El área de estudio incluyó un total de 19 estaciones (Fig. 1, Tabla 1) de las cuales cuatro especies diferentes de macroalgas ( U. lactuca , C. squarrulosus , S. sinicola y G. lemaneiformis ) fueron recolectadas manualmente por buzos el 9 de junio de 1999 (excepto U. lactuca , que fue     

Resultados

En promedio, se midieron concentraciones más altas de Pb en S. sinicola , de Co en C. squarrulosus , de Cu, Fe y Ni en U. lactuca , y de Mn y Zn en G. lemaneiformis (Tabla 3). En todas las algas analizadas, el Fe fue el metal cuyas concentraciones promedio fueron las más altas, seguido invariablemente por el Mn, mientras que el Cu mostró consistentemente los niveles más bajos. El resto de los metales traza (Pb, Zn, Co) mostraron valores intermedios (Tabla 3). Las correlaciones entre metales podrían indicar vías de incorporación similares.     

Discusión

Solo existen dos trabajos publicados sobre metales traza en algas marinas del Golfo de California. El primero, de Sánchez-Rodríguez et al. (2001), incluye concentraciones de metales en siete especies diferentes de algas ( Codium cuneatum , Sargassum sinicola , Padina durvillaei , Laurencia johnstonii , L. papillosa , Gracilaria pachidermatica e Hypnaea pannosa ) recolectadas en el área comprendida por las islas de Loreto, Coronado y El Carmen. El segundo, de Páez-Osuna et al. (2000), midió metales.       

Conclusiones

Se obtuvieron por primera vez concentraciones de metales (Co, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) en cuatro especies de macroalgas ( Ulva lactuca , C. squarrulosus , S. sinicola y G. lemaneiformis ) de la parte central de la costa oeste del Golfo de California. En general, no se encontraron diferencias en las concentraciones de metales entre las diferentes especies de algas, aunque sí se observaron diferencias espaciales. El cobre presentó las concentraciones más bajas, mientras que el Fe y el Mn presentaron los niveles más altos y fueron significativos.    

Agradecimientos

Agradecemos al Dr. Isaiah Pacheco Ruiz, al Dr. José Antonio Zertuche González y a Alberto Gálvez Téllez por su invaluable ayuda en el campo. Esta investigación fue financiada por la Universidad Autónoma de Baja California, beca 4078-15. FL-C. recibió una beca del Conacyt. 

Versión original del articulo en ingles