ESTUDIO PRELIMINAR SOBRE EL CONTENIDO DE ÁCIDOS ORGÁNICOS COLORIDOS EN EL AGUA DE LAGUNAS COSTERAS DE GUERRERO, MÉXICO

Trabajo recibido el 17 de agosto de 1976 y aceptado para su publicación el 15 de octubre de 1976.

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

Entre las características que hacen importante el estudio de los ácidos orgánicos coloridos, que constituyen las sustancias orgánicas del suelo, es que están íntimamente asociados con la fertilidad y productividad de los mismos, así como de los sedimentos marinos y lacustres. Estos compuestos son aparentemente formados por degradación química y bacteriológica de los tejidos de las plantas, por la descomposición de organismos muertos y reacciones con metabolitos extracelulares de células de algas (Hellebust, 1965), por procesos secundarios de polimerización y condensación de sustancias químicas (Steelink, 1963; Martin y Haider, 1969), y por acción de microorganismos. Estas macromoléculas cuyo rango aproximado es de 800 a 500 000 en peso molecular (Gjessing, 1965; Coulson et al., 1959; Posner, 1963), son también de peculiar interés por sus propiedades de quelatación de metales, asociados al sedimento marino o suelos (Rashid, 1971; Shapiro, 1964) y por su capacidad de intercambio con elementos como el Ca y Mg (Otsuki y Wetzel, 1973; Evans y Russell, 1959).

Otras características que hacen interesante el estudio de estos compuestos orgánicos, es su posible papel como agentes denitrificadores del suelo, lo cual es de vital importancia en el ciclo de los nutrientes. En condiciones de oxidación, fijan a los nitritos, amoniaco y aminoácidos al suelo; promueven el crecimiento del fitoplancton y se incluyen en el ciclo biogeoquímico (Ghassemi y Christman, 1966; Prakash. y Rashid, 1967; Prakash et al., 1973).

A pesar de que se han detectado, desde hace aproximadamente 150 años y de que existe una vasta bibliografía al respecto, poco se sabe acerca de la estructura química de estos compuestos y de sus procesos de síntesis, no obstante de estar ampliamente distribuidos en la naturaleza. Asimismo no se conoce nada, a pesar de su importancia, acerca de su concentración en sistemas lagunares costeros de la República Mexicana, causa que motivó este estudio preliminar.

La zona de colecta de muestras, se localiza en el sistema lagunar costero del Estado de Guerrero, en las lagunas de Chautengo, Apozahualco, Tecomate y Mitla; en la primera de ellas se hicieron muestreos en tres diferentes épocas del año; en diciembre de 1975 y marzo y junio de 1976; por lo menos para una estación con el objeto de conocer la variación de ácidos orgánicos coloridos en distintos periodos del año. En las demás lagunas se tomaron muestras al azar para diferentes estaciones y meses del año.

Las muestras de agua se colectaron en recipientes de plástico, se filtraron a través de filtros de fibra de vidrio GF/C para eliminar el material particulado. La concentración de los ácidos orgánicos (Riley y Taylor, 1969) se hizo sobre resina de amberlita XAD2 (Rohrn & Hass, Co.) , después se eluyeron de la resina con disoluciones de NaOH 0.2 M y NH₄0H 1.0 M; posteriormente se concentraron las diferentes soluciones alcalinas a volúmenes de aproximadamente 50 ml, a presión reducida y temperatura de 40° C, la materia orgánica precipitada se eliminó por filtración. Posteriormente se tomó una aliquota que se dializó hasta pH neutro, a través de membrana de celulosa, contra agua bidestilada y deionizada durante 24 hs., con varios cambios, para eliminar sales. Los ácidos así purificados fueron secados por liofilización. Posteriormente se pesó la cantidad de ácidos orgánicos totales obtenidos y con los datos, se calculó la concentración real de éstos en las muestras en unidades de mg/l.

La muestra más concentrada fue la obtenida en la laguna de Chautengo, en Diciembre de 1976, ésta se pasó a través de columnas cromatográficas K 16/40 y K 26/40 (Pharmacia, Upssala) con gel de "Shepadex" de los grados G-50, G-75 y G-100, con el objeto de fraccionar en base a su peso molecular a los distintos tipos de ácidos que constituyen a estos compuestos (Fisher, 1971; Ladd, 1969; Rashid, 1969 y 1970; Posner, 1963).

La concentración total de ácidos orgánicos coloridos en las muestras de agua de las diferentes lagunas se presentan en la tabla 1. Estos ácidos en solución provienen de dos fuentes: de la propia biota de la laguna y de la biota y suelos de áreas de drenaje, es decir, de escurrimientos de aguas de lluvia y de ríos que entran en contacto directo con la laguna. En la laguna de Chautengo (Tabla 2), se tomaron muestras en tres diferentes meses del año en la zona de influencia del Río Nexpa: en diciembre, cuando la barra esta aún abierta, la concentración de ácidos orgánicos coloridos es baja en la mayoría de las estaciones, probablemente el constante movimiento y circulación del agua de mar que se introduce por la barra, determine que la concentración de ácidos sea casi homogénea en las estaciones donde se colectaron muestras.

En el mes de marzo, se observó un aumento en la concentración de estos ácidos en las dos estaciones muestreadas, probablemente se debe a que como ya no hay comunicación con el agua de mar por encontrarse cerrada la barra de acceso, la falta de circulación y renovación de agua propicia el aumento de ácidos los cuales se sugiere provienen de la propia biota de la laguna. Finalmente, para el mes de junio época en que la barra está aún cerrada, las abundantes lluvias incrementan el nivel de la laguna arrastrando grandes cantidades de material orgánico terrígeno, que junto con el proveniente de los ríos y otros escurrimientos locales determinan un aumento en la concentración de estos ácidos con un valor de 17.9 mg/l, el cual se ha triplicado con- respecto a los valores determinados en el mes de diciembre.

TABLA 1 CONCENTRACIÓN DE ÁCIDOS ORGÁNICOS EN ALGUNAS LAGUNAS DE GUERRERO, MÉXICO, DURANTE NOVIEMBRE Y DICIEMBRE DE 1975

TABLA 2 CONCENTRACIÓN DE ÁCIDOS ORGÁNICOS DE LA LAGUNA DE CHAUTENGO EN LA ZONA DE INFLUENCIA DEL RIO NEXPA

En los experimentos realizados con gel de "Sephadex" se observó claramente que por lo menos existen más de dos tipos de ácidos orgánicos coloridos que difieren entre sí y cuyo peso molecular se encuentra dentro del rango del gel grado 50 que oscila entre los 1500 y 30000.

En las lagunas de Apozahualco, Mitla y Tecomate se analizaron algunas muestras de diferentes estaciones, los datos muestran variaciones en la concentración de estos ácidos propias de las características de cada laguna.

Una comparación entre los diferentes datos obtenidos es un tanto subjetiva, debido a que se analizó la concentración de ácidos orgánicos coloridos totales de muestras obtenidas en estaciones aisladas de diferentes lagunas en diferentes meses del año, esto sólo nos da un índice aproximado de la concentración de estos compuestos orgánicos, para una época del año en cierta laguna. Sólo para la laguna de Chautengo se observaron cambios notables en la concentración de estos ácidos debido a que se tomaron muestras en diferentes meses del año, tales cambios se puede decir que son provocados por factores climáticos, mecánicos y biológicos, los cuales de una u otra forma influyen en la variación de la concentración de los ácidos orgánicos coloridos solubles en agua.

Dada la importancia de estos compuestos en la productividad de los sistemas lagunares, un estudio detallado al respecto que incluya no sólo una valoración cuantitativa sino la determinación de los diferentes compuestos orgánicos que los constituyen, sería de gran valor ecológico.

A Enrique F. Mandelli, por su asesoramiento y valiosas sugerencias en la elaboración del presente trabajo y al personal que colaboró en la obtención del equipo necesario.

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