Problemática del ozono en los líquenes

Información preparada por la alumna Noelia Fernández Prado de la asignatura de Contaminación Ambiental y Biodiversidad del Máster Oficial en Técnicas de Caracterización y Conservación de la Diversidad Biológica.

 

Los contaminantes orgánicos del aire son sustancias de naturaleza y composición muy variada que se emiten por fuentes concretas a la atmósfera. La mayor parte de estos compuestos son procedentes de hidrocarburos o los compuestos orgánicos volátiles (COVs).

Estos COVs, en su mayoría, son el resultado de incineración de sustancias orgánicas y presentan un efecto letal para los organismos. Suelen estar formados por una cadena con carbonos y otros elementos como oxígeno, flúor, cloro, bromo, azufre o nitrógeno. La importancia del peligro de éstos es que son precursores del ozono troposférico; contribuyendo además con el smog fotoquímico al reaccionar con otros contaminantes como los NOx y con la luz solar (web magrama). Dentro de éstos nos interesan los compuestos pertenecientes a la Clase A que son los que pueden causar daños al medio ambiente.

Se conoce bastante sobre los efectos del SO2 en los líquenes, sin embargo en la actualidad son los fotooxidantes como el NOx, PAN y el O3 (junto con la deposición ácida) los compuestos que más contribuyen al declive de los bosques en función de sus características ambientales, especialmente en climas mediterráneos (Rodríguez, E. B. et al.1996; Barreno, E. & Pérez-Ortega, S. 2003).

El contaminante de interés es el O3 ya que  fue identificado como el principal contaminante que inicia el deterioro de árboles y especies epífitas, como líquenes y briófitos, debido a que aumenta la susceptibilidad a otros factores de estrés como a sequía, plagas,  temperaturas extremas, etc. además de a la mortalidad (Rodríguez, E. B. et al.1996). En cuanto a los efectos que genera, se ha observado en diversos estudios que el Ozono (1) incapacita la fotosíntesis atacando la clorofila, por lo que además también ocasiona la decoloración de los talos, (2) afecta a la respiración celular, (3) desestabiliza las membranas, (4) según a la distancia a la que se encuentre del foco emisor ocasionará la separación del liquen del sustrato e (5)  interrumpe la fijación de Nitrógeno y la transferencia de carbohidratos y nutrientes del alga o cianobacterias al hongo, lo que ocasiona la desestabilización de la estructura ocasionando la muerte(Barreno, E. & Pérez-Ortega, S. 2003; Estrada, V. H. M. & Nájera, J. M. 2011; Pellegrini, E., et al. 2014).

Por tanto, se podría definir a los líquenes como importantes bioindicadores de la calidad del aire ya que reaccionan frente a contaminantes o desviaciones de las concentraciones de los compuestos presentes en la atmósfera con respecto a las condiciones normales, generalmente por su ciclo de vida largo (Rodríguez, E. B. et al.1996). Sin embargo, pese a todos los problemas que este compuesto puede ocasionar,  y la sensibilidad de estos organismos, se ha observado en diversos estudios que no todas las especies de liquen reaccionan por igual a este compuesto. Por lo que ¿hasta qué punto son los líquenes susceptibles a contaminantes atmosféricos?

Tras experimentos de exposición de distintas especies de líquenes a diferentes concentraciones de Ozono, se observó que para el caso de las especies Lobaria pulmonaria y Pseudoparmelia sí que se redujo la fotosíntesis por blanqueo del talo, pero para el caso de Ramalina menziessi, ésta no sufrió ninguna alteración significativa (Ross, L. J. & Nash III, T. H. 1983; Sigal, L. L. & Johnston Jr, J. W. 1986). Por lo que el efecto puede depender de diferentes factores como el tiempo de exposición, la concentración de ozono a la que se encuentre expuesta (ya que se observó que los daños aparecían a elevadas concentraciones) y las características de la especie (Tarhanen, S., et al. 1997).

Esta “tolerancia”  a bajas concentraciones puede estar relacionada con los mecanismos de defensa de estos organismos, que son los llamados metabolitos secundarios contra el estrés oxidativo, en relación también con su estrategia poiquilohídrica  (Tarhanen, S., et al. 1997; Valencia-Islas, N., et al. 2007; Pellegrini, E., et al. 2014). Sin embargo al estar estrechamente relacionado con la capacidad poiquilohídrica  de estas especies, otros factores que influyen en esta tolerancia son las condiciones ambientales, ya que se vio que las lesiones se daban con mayor frecuencia en las horas más secas del día (Valencia-Islas, N., et al. 2007; Bertuzzi, S., et al. 2013).

Por todo esto podríamos concluir que el Ozono perjudicaría a estas especies, reduciendo sus poblaciones por la inhibición normal de sus funciones, ocasionándola la muerte; pero que estas afecciones dependen de muchos factores (tanto de la especie como medioambientales) y que la capacidad de cada especie para modificar o adaptar sus funciones podría ser importante para su supervivencia en los bosques afectados. Esto para algunas especies, como Lobaria pulmonaria, es un problema puesto que son especies extremadamente sensibles e importantes bioindicadores, además de que, como esta especie, algunas otras también están amenazadas en la Península Ibérica debido a su reducida área de distribución.

 

Bibliografía

Barreno, E. & Pérez-Ortega, S. (2003). Cap.6 Los líquenes y el medio. Consejería del medio ambiente, ordenación del territorio e infraestructuras del Principado de Asturias. KRK ediciones.

Bertuzzi, S., Davies, L., Power, S.A., Tretiach. M (2013). Why lichens are bad biomonitors of ozone pollution?. Ecological Indicators 34 (2013) 391– 397.

Estrada, V. H. M., & Nájera, J. M. (2011) El uso de líquenes como biomonitores para evaluar el estado de la contaminación atmosférica a nivel mundial. Biocenosis Vol. 25 (1-2).

Pellegrini, E., Bertuzzi, S., CandottoCarniel, F., Lorenzini, G., Nali, C., & Tretiach, M. (2014). Ozone tolerance in lichens: A possible explanation from biochemical to physiological level using Flavoparmelia caperata as test organism. Journal of plant physiology, 171(16), 1514-1523.

Rodríguez, E. B., Martín, S. F., & Guerra, A. S. (1996). Caracterización y tipificación de daños en vegetales para el establecimiento de una red biológica de calidad ambiental en los pinares de Tenerife (Islas Canarias). Universitat de València.

Ross, L. J., & Nash III, T. H. (1983). Effect of ozone on gross photosynthesis of lichens. Environmental and Experimental Botany23(1), 71-77.

Sigal, L. L., & Johnston Jr, J. W. (1986). Effects of acidic rain and ozone on nitrogen fixation and photosynthesis in the lichen Lobaria pulmonaria . Hoffm. Environmental and experimental botany26(1), 59-64.

Tarhanen, S., Holopainen, T., & Oksanen, J. (1997). Ultrastructural changes and electrolyte leakage from ozone fumigated epiphytic lichens. Annals of Botany, 80(5), 611-621.

Valencia-Islas, N., Zambrano, A., & Rojas, J. L. (2007). Ozone reactivity and free radical scavenging behavior of phenolic secondary metabolites in lichens exposed to chronic oxidant air pollution from Mexico City. Journal of chemical ecology, 33(8), 1619-1634.

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