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MEDICIÓN DE LA CANTIDAD DE OXÍGENO PRODUCIDO POR LA ELODEA C

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Rodrigo Palma

on 27 November 2015

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MEDICIÓN DE LA CANTIDAD DE OXÍGENO PRODUCIDO POR LA ELODEA CANADENSIS Y EL ALGA SPIROGYRA EN LAGOS FRIOS DE COLOMBIA.
Discusión de resultados
Introducción
Los lagos, son cuerpos de agua estancada provenientes de la filtración de los ríos, en depresiones de terreno.
Pueden extenderse hasta los varios kilómetros cuadrados, y alcanzar los cientos de metros de profundidad.
Materiales y métodos
En primera instancia, los materiales involucrados en el procedimiento son los siguientes:
• Tres Beakers de 1000 mL
• Dos tubos de ensayo de 10 mL
• Bicarbonato de sodio
• Elodea canadensis
• Spirogyra sp.
• Dos embudos

Resultados y análisis
Por: Rodrigo Palma Córdoba - 11°B
Objetivos:
-General:
Estudiar el comportamiento de la Elodea y la Spirogyra sp. en los lagos fríos de Colombia, a través de la estimación y medición de la producción de oxigeno, en mg, de ambas muestras.
-Específicos:
Determinar la cantidad de oxigeno que produce la Elodea y la Spirogyra sp. en un tiempo de cinco horas.
Estimar la densidad de población de la Elodea en la región del lago Tota en Boyacá.
Estimar el aporte de Oxigeno, que ambas muestras le otorgan al lago, para el desarrollo de la vida allí.
Oligotrofía
Cuerpos de agua que poseen cantidades bajas de nutrientes en sus ecosistemas y por lo tanto, hay una mayor diversidad en la poblaciones de fauna, junto con un bajo nivel de productividad y biomasa.
Ventajas:
Son aguas de poco tratamiento y múltiples usos, como la extracción de agua potable.
Al haber una alta población de especies animales, se fomentan la actividad económica.
Mesotrofía
Los lagos mesotróficos se caracterizan por tener una mayor cantidad de nutrientes y sales dentro de sus aguas, permitiendo un aumento en la población de macrófitas y una mayor cantidad de biomasa.
La existencia de estos lagos se debe al equilibrio presente entre la cantidad de agua (profundidad) y la concentración de minerales presentes.
Eutrofía
Los ecosistemas eutróficos se caracterizan por tener unas altas concentraciones de sales dentro de sus aguas. Esto, genera la fertilidad, el crecimiento de diferentes especies vegetales y la disminución de la fauna del ecosistema.
Causas:
Esto es producido, gracias a la alta intervención humana y la actividad agrícola, en terrenos aledaños.
Algunas especies animales presentes en lagos frios de Colombia son: La trucha (onocorhynchus mykiss), la carpa (yprinus carpio), el pez graso (rhizosomichthys totae), la guapucha (grundulus bogotensis), etc.
Algunos expertos, como Donato y Duque, afirman que los lagos fríos de Colombia son de características eutroficas principalmente.
Población vegetal
Población animal
Al igual que la fauna del ecosistema lacustre, la vida vegetal se desenvuelve de manera espontánea dentro de este medio.
La población de flora en estos lagos, varia desde las especies nativas hasta las invasoras introducidas al país por diferentes procesos.
Dentro de las especies que habitan en el ambiente, se encuentran la Elodea canadensis y la Spirogyra sp. , las cuales son especies introducidas que se adaptaron fácilmente al ecosistema lentico de Colombia.
Elodea canadensis
Es una planta que pasa la mayor pare de su vida, si no es por toda, sumergida bajo el agua.
Es de fácil crecimiento y gran fertilidad por lo que es común en ambientes eutroficos.
Las hojas se caracterizan por rodear al tallo y ser de carácter lineal.
Se reproducen a partir de la liberación y fecundación de polen por parte de las flores masculinas a flote, hacia las femeninas. produciendo "hijuelos" que se desprenden y forman raíces.
Su fisiología varia, entre las diferentes estructuras que componen a esta macrofita: las hojas poseen células compactas que producen mayor cantidad de oxigeno, mientras que en el tallo, hay espacios libres entre las células por donde se mueve el oxigeno y hay desplazamiento de nutrientes.
Spirogyra sp.
Alga filamentosa que hace parte de los organismos del orden Zignematales.
Se caracteriza por ser extremadamente delgada y fina como un hilo de seda
Cuando está en conjunto, forma una masa suave y resbalosa.
Tiene una estructura de cloroplastos helicoidal en espiral.
Está presente en casi todos los cuerpos de agua, especialmente en los que pasan por un proceso de eutroficacion constante.
Se reproducen sexualmente a partir de la unión de filamentos, y transferencia de gametos no flagelados, conocido comúnmente como conjugación.
¿Por qué es importante esta información?
La siguiente tabla muestra los requerimientos de oxígeno disuelto en mg/L que deben tener ecosistemas lacustres para que diversos animales puedan vivir adecuadamente. Esta tabla, también sirve como indicativo del impacto ambiental presente en el ecosistema a partir de los estados tróficos de los lagos.
El oxígeno que producen las macrófitas es utilizado como fuente de respiración por diferentes organismos.
Los niveles de oxigeno que deben tener los lagos deben ser suficientes de acuerdo a las necesidades de los organismos.
Problema
¿Las cantidades de oxigeno producidas por la Elodea y la Spirogyra sp., que se aportan a los ecosistemas lacustres como el del lago Tota en Colombia, son las suficientes, para mantener la vida en estos lagos colombianos?

Con esto se pretende saber ¿cuánto oxígeno medido en mg/L producen tanto la elodea como la spirogyra, con el fin de que se mantenga la fauna del ecosistema?
Hipótesis
Para que se dé el desarrollo de la vida acuática deben producir entre 10-15 mg de O2 por litro de agua en un lago.
Colocar una masa de 3,52 gramos de Elodea Canadensis (lo equivalente a una rama), dentro de un beaker de 1000mL de capacidad, y recubrirlo con un embudo de vidrio.
Este mismo procedimiento se realiza con la Spirogyra sp., colocando en una balanza muestras de esta macrofita, hasta completar a misma cantidad de masa que la de la Elodea.
En el tercer beaker, preparar una solución al 4,6% peso/volumen de bicarbonato de sodio, que se añade después a los beakers con ambas especies introducidas previamente.
Gradualmente, se fue adicionando la solucion de bicarbonato de sodio a ambos contenedores, hasta que alcanzaran un volumen determinado (hasta que cubriera los embudos), luego se adicionó parte de la solucion a los tubos de ensayo, hasta que se llenara completamente. Posterior a esto, se colocan invertidamente en los embudos, verificando que no entrara aire, y se termino de llenar el contenido, con la solucion.
Finalmente, se colocaron en un lugar donde les entrara buena luz solar, y la tempreatura fuera constante. Para luego realizar las mediciones pertinentes (midiendo el volumen de agua desplazado) en un lapso de una hora, durante un periodo de cinco horas. Realizado de igual forma con los demas montajes
Los resultados, se dividieron en dos tipos: el primero es experimental, mientras que el segundo es analítico.
Resultados experimentales
Resultados analíticos
Tablas:
Las tablas registran los datos que se tomaron en cuenta para la medicion de oxigeno, y los resultados parciales y finales, obtenidos durante el proceso experimental.
La tabla anterior, registra el volumen desplazado, en mL, de solucion gracias a la formacion de burbujas de oxigeno dentro del montaje. El registro de datos se fue realizando conforme pasaba una hora despues de la revision anterior, hasta completar finalmente la quinta hora.
Esta tabla registra la masa en mg de oxigeno, producida durante el proceso de fotosintesis realizado por cada especie, cada hora. Estos datos permiten evidenciar una relacion entre la tabla anterior y esta, justificado por el uso de la ecuacion d estado de los gases que se usó para conseguir estos resultados.
Grafica, tabla y calculos:
Las tablas y graficos, hacen un contraste en la produccion de oxigeno por parte de ambas especies, de manera cuantitativa como analitica.
Con el fin de cálcular la cantidad de oxigeno en mg, se utilizó la ecuacion de estado de los gases para despejar las moles de oxigeno, y calcular su masa.
La discusión de resultados se baso principalmente en el uso de los referentes teoricos por parte de Rmirez y Paeres, realizados en 2005.
Oxígeno en el lago
La siguente grafica, registra los niveles de oxigeno presentes en el lago tota, en tres diferentes areas. Estas cantidades, hacen referencia al oxigeno, tanto producido, como disuelto en el lago por el medio ambiente.
El promedio de oxigeno registrado es de 0,2163 toneladas/mes.
Con esta informacion se calculó la cantidad de oxigeno producida durante cinco horas en todo el lago.
Con esto en mente, se estima que la cantidad de oxigeno producido por ambas macrofitas en un tiempo de cinco horas es de 21, 46 mg por metro cuadrado.
Conclusiones
Aporte por parte de ambas especies.
El estimativo del aporte de por parte de ambas macrofitas a la concentracion de oxigeno dentro del lago tota, se determina a partir de las siguientes tablas.
La solubilidad que tiene el oxigeno en el agua, a una temperatura media de 18°C dentro de las condiciones establecidas es de 9,67 mg/L, por lo que la capacidad maxima de oxigeno disuelto en el lago es de 4,6 toneladas.
Teniendo en cuenta lo anterior, y suponiendo que los niveles de oxigeno del lago tota estan en su mayor capacidad, se estima que el aporte que brindan la Elodea y la Spirogyra a la oxigenacion de este ambiente es del 4,7%
Tanto la Elodea canadensis como la Sprogyra sp, proporcionan un ecosistema rico en oxigeno para el desarrollo de la vida en el ambiente.
El desrrollo de esta investigacion proporciona informacion clave para estudios posteriores sobre el proceso fotosintetico de ambas macrofitas y su desarrollo en ecosistemas naturales.
La poblacion de macrofitas, como las expuestas en la investigacion esta condicionada por los diferentes procesos de eutroficacion y nitrificacion que sufren estos lagos.
El entendimiento sobre el comportamiento de ambas especies proporcionan una idea de caracteristicas quimicas y biologicas propias del lago tota.
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