Sensores de algas verdeazuladas: Control de la calidad del agua

¿Por qué querría medir las algas verdeazuladas?

Las algas verdeazuladas no son algas, sino bacterias llamadas cianobacterias (ficobiliproteínas). Se llama alga porque es, como las algas, fotosintética. De hecho, las algas verdeazuladas son responsables de más del 20% de la fotosíntesis total de la Tierra. Y, como las algas, las cianobacterias pueden encontrarse como células individuales en colonias filamentosas. Se ha descubierto que las cianobacterias son una facción numéricamente abundante de la comunidad fitoplanctónica. Su papel en la producción primaria, la estructura de la comunidad y su distribución espacial y temporal son de interés para numerosos estudios científicos, así como para la vigilancia de las aguas naturales. Dado que la fluorescencia de la clorofila no puede utilizarse para determinar con precisión la presencia de cianobacterias, el análisis de las concentraciones de ficobilinas es esencial para detectar, cuantificar y controlar los niveles de cianobacterias.

A pesar del papel beneficioso de las cianobacterias en el ciclo del oxígeno de la Tierra, a menudo se multiplican hasta agotar su fuente de nutrientes y mueren en grandes cantidades. Su posterior descomposición puede reducir tanto el nivel de oxígeno del agua que se produzca la muerte de los peces. Las cianobacterias moribundas pueden emitir toxinas perjudiciales para el ser humano y otros animales.

Los cambios en las tendencias a largo plazo de las algas verdeazuladas pueden indicar la necesidad de un estudio químico más detallado de las masas de agua y sus fuentes de contaminación.

¿Cómo se miden las algas verdeazuladas?

El sensor de de Eureka es un sensor sensor fluorométrico. La fluorescencia se produce cuando una molécula absorbe energía luminosa en una longitud de onda y luego emite esa energía en una longitud de onda diferente. Los sensores fluorométricos emiten luz a una determinada longitud de onda y buscan a cambio una longitud de onda muy específica y diferente. Si proyectas una luz azul sobre un alga verde-azulada, ésta absorberá parte de la luz azul y emitirá luz roja. Un mayor número de moléculas de algas verde-azuladas produce más luz roja, por lo que la magnitud de la luz de retorno está relacionada con la cantidad de algas verde-azuladas presentes.

Hay tres formas de calibrar los sensores de algas verdeazuladas. En primer lugar, puedes calibrarlos con una concentración conocida de algas verdeazuladas; la muestra puede prepararse gravimétricamente o comprarse. En segundo lugar, puedes calibrar con un «cal cube» o patrón secundario sólido, que es un dispositivo óptico disponible en Eureka que proporciona una salida consistente para un tipo determinado de fluorescencia.

En tercer lugar, puedes calibrar con un patrón de transferencia, como la rodamina. Los dos últimos métodos son indirectos, pero rápidos, baratos y prácticos.

¿Qué debo saber sobre la medición de las algas verdeazuladas en el campo?

La suciedad es el mayor problema de campo de los sensores de fluorescencia. Cualquier material extraño que se acumule en la superficie activa del sensor reducirá la cantidad de luz emitida o recibida, o ambas. Y a veces el material extraño puede proporcionar una señal falsa al fluorescer en las mismas longitudes de onda que las algas verdeazuladas. Las incrustaciones no suelen plantear problemas cuando se realizan perfiles o comprobaciones puntuales en estudios diarios; sólo cuando se despliegan durante periodos prolongados. Para un despliegue continuo, pueden añadirse accesorios antiincrustantes, como el sistema de limpiaparabrisas universal de Eureka y el protector de malla de cobre para el sensor.