Sensores de clorofila: Control de la calidad del agua

¿Por qué querría medir la clorofila?

La medición y distribución de la materia vegetal microscópica viva, denominada comúnmente fitoplancton o algas, interesa desde hace décadas a científicos, investigadores y gestores de recursos acuáticos. Conocer las poblaciones de fitoplancton y su distribución permite a los investigadores sacar conclusiones sobre la salud, composición y estado ecológico de un sistema acuático.

La clorofila es el pigmento que hace que las plantas fotosintéticas tengan un aspecto verde. La cantidad de clorofila presente en una muestra de agua indica el nivel de fotosíntesis. Y a más fotosíntesis, más producción primaria de alimentos. Sin esta producción primaria, habría poca o ninguna vida acuática en los niveles superiores de la cadena alimentaria. Así pues, las mediciones de clorofila son un buen indicador de la cantidad de energía solar que se ha convertido en fuentes de alimento para todo, desde el zooplancton hasta los peces y otros animales acuáticos.

Aunque unos niveles modestos de clorofila indican buenas perspectivas para las formas de vida superiores, unos niveles excesivos de clorofila suelen ser la definición o el indicador de que una masa de agua se ha vuelto eutrófica. Las aguas eutróficas son estéticamente poco atractivas, producen problemas de sabor y olor en los tratamientos del agua potable y pueden provocar la muerte de peces cuando los organismos fotosintéticos mueren y se descomponen en grandes cantidades.

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

¿Cómo se mide la clorofila?

El sensor de clorofila de Solinst Eureka es un 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 diriges una luz azul hacia la clorofila, ésta absorbe parte de la luz azul y emite luz roja. Más moléculas de clorofila producen más luz roja, por lo que la magnitud de la luz de retorno es relacionable con la cantidad de clorofila presente.

Las clorofilas suelen dividirse en clorofila a y clorofila b, basándose en las diferencias de sus funciones. La clorofila a es la clorofila «importante». Las clorofilas emiten fluorescencia de forma ligeramente diferente, por lo que el sensor de clorofila del Solinst Eureka está sintonizado con la clorofila a. Sin embargo, el éxito de esta sintonización varía con la especiación concreta en casos específicos.

Hay tres formas de calibrar los sensores de clorofila. En primer lugar, puedes calibrarlos con una concentración conocida de clorofila; la muestra puede prepararse gravimétricamente o comprarse. En segundo lugar, puedes calibrar con un patrón sólido o «cubo de calibración», 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 la clorofila en el campo?

La suciedad puede suponer un problema para 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 la clorofila. Sin embargo, las incrustaciones sólo deberían ser un problema en los despliegues a largo plazo, no en los estudios diarios. Para un despliegue continuo, pueden añadirse accesorios antiincrustantes, como el sistema de limpiaparabrisas universal de Eureka y el protector del sensor de malla de cobre.