LÍQUENES, BIOINDICADORES DE CONTAMINACIÓN AMBIENTAL

Los problemas de contaminación atmosférica son cada vez más graves, producto de las actividades humanas. Los líquenes son utilizados como bioindicadores para valorar la calidad atmosférica, debido a que obtienen la mayor parte de sus nutrientes del aire, son muy sensibles a las impurezas presentes en la atmosfera, tales como el dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, dióxidos de carbono y metales pesados.

El crecimiento y realización de actividades por parte de la población humana ha ocasionado un deterioro ecológico, que inciden negativamente sobre el bienestar y la salud de las personas y otros seres vivos, entre ellos los líquenes. Ejemplo de esto es el aumento de los vehículos automotores, los cuales liberan a la atmósfera agentes contaminantes como el monóxido y dióxido de carbono, el dióxido de azufre y el plomo, los que ocasionan daños en los ecosistemas y en la calidad de vida de las personas.

Los líquenes también se ven afectados por la contaminación atmosférica. Se ha observado que cuando esta disminuye los líquenes se desarrollan normalmente y se vuelve común verlos crecer sobre troncos de árboles o sobre las rocas. Cuando la contaminación es alta, sus poblaciones disminuyen o desaparecen.

¿Qué son los líquenes?

Los líquenes son una simbiosis entre dos organismos, están formados por un hongo y un alga verde o una cianobacteria; el resultado de esta unión es un organismo nuevo y diferente.

El alga es el productor de energía en esta asociación y el hongo le proporciona sales minerales que absorbe del sustrato y/o del polvo atmosférico y del agua de lluvia, por lo que se denominan, organismos epífitos.

Tienen una distribución mundial, pueden vivir en casi cualquier tipo de ecosistemas terrestres. Pueden crecer sobre rocas, musgos, corteza de los árboles, hojas y suelo.

Por su aspecto externo se pueden distinguir tres formas diferentes de talo o cuerpo vegetativo:

  1. Crustáceos
  2. Foliosos
  3. Fruticosos.

Encuentre más información general sobre los líquenes en el artículo Líquenes de Costa Rica.

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Los líquenes obtienen su alimento de lo que captan del polvo atmosférico y del agua de lluvia, lo que los convierte en organismos epífitos.

Parmelia sp.

Parmelia sp. Fotografía: Loengrin Umaña, MNCR.

LÍQUENES COMO BIOINDICADOR DE LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

¿PORQUE SON BUENOS BIOINDICADORES?

Los líquenes son organismos utilizados por los científicos para medir el estado de salud del medio ambiente.

A diferencia de las plantas, los líquenes no poseen una serie de estructuras activas para regular la entrada y salida del agua y los gases, por lo que, los contaminantes que existen en la atmósfera se acumulan en su interior.

Algunas de las características que los hacen excelentes bioindicadores son:

  • Tienen un talo duradero que no posee cutícula protectora, esto hace que su superficie queda expuesta al aire permitiendo el paso de líquidos y gases libremente hacia su interior.
  • No dependen del sustrato en el que se mantienen para su nutrición
  • No poseen mecanismos de excreción ni mecanismos de defensa, por lo tanto, pueden concentrar distintos compuestos como los componentes atmosféricos diluidos.

¿CÓMO SE MIDE LA CALIDAD DEL AIRE UTILIZANDO LOS LÍQUENES?

Existen dos métodos que permiten determinar la calidad del aíre:

  • El método de bioindicador: consiste en el mapeo de las especies presentes en un área específica, su número, frecuencia de aparición, cobertura y síntomas de daños como cambios en la pigmentación, necrosis y ausencia de estructuras reproductivas.
  • El método por bioacumulación: está basado en las propiedades físicas, químicas y biológicas de los líquenes cuando acumulan sustancias particulares dentro de sus tejidos, cuyas concentraciones se determinan mediante métodos químicos.

En 1866, William Nylander fue el primer investigador que observó la desaparición de los líquenes en la ciudad de París, durante el auge de la revolución industrial.

A partir de los años 50 en varios países de América Latina, se han venido desarrollando estudios de monitoreo ambiental utilizando a los líquenes como especies indicadoras. Desde entonces, se han publicado más de 2.000 trabajos científicos sobre los líquenes   como bioindicadores de la calidad del aire y los niveles de contaminación.

Árbol con líquenes en zona rural

Árbol con líquenes en zona urbana en San José. Fotografía: Armando Ruiz B. MNCR

Árbol con líquenes en zona urbana

Árbol con líquenes en zona rural en Cartago. Fotografía: Loengrin Umaña T. MNCR

ORIGEN DE LOS CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS

CONTAMINANTES

Al ser utilizados como bioacumuladores, para medir el estado de la atmósfera, los científicos recurren a la fisiología de los líquenes, dado que acumulan metales pesados que toman de la atmósfera.

Son muchos los metales pesados que se han estudiado en las células de los líquenes, por ejemplo: el aluminio que es el resultado de la fabricación industrial de utensilios, envases, materiales de construcción y pinturas; el mercurio, que proviene de la actividad minera; el plomo, que resulta de la combustión vehicular y el zinc, que puede ser liberado al ambiente por el desgaste de las llantas y la quema de llantas viejas.

Los procesos de combustión del tráfico vehicular, son los principales responsables de la generación de óxidos de azufre, mono y dióxido de carbono. Las fábricas de cemento y plantas químicas de fertilizantes son los mayores productores de óxidos de nitrógeno.

El aumento en la atmósfera de estos compuestos contribuye a la formación de la lluvia ácida. Esto provoca la incapacidad en los líquenes para realizar la fotosíntesis, decoloración de su superficie, separación del sustrato, cambios  en la respiración celular, fijación del nitrógeno y la transferencia de nutrientes del alga al hongo, lo que ocasiona daños en el cuerpo del liquen y puede causar la muerte de los individuos.

Fábrica

Fábrica. Fotografía: Loengrin Umaña T. MNCR.

Los contaminantes más comunes dentro de las ciudades son el dióxido de azufre, los óxidos de nitrógeno, los metales pesados y los hidrocarburos.

Tráfico vehicular

Tráfico vehicular. Fotografía: Armando Ruiz B.

ESTUDIOS EN COSTA RICA

En Costa Rica hay pocos estudios sobre la cobertura de líquenes y su relación con la contaminación del aire. Se han publicado investigaciones que abarcaron un período de veinte años y hacen referencia al cambio en la masa de líquenes en San José y su relación con la contaminación del aire, representada mediante su cobertura en troncos de árboles.

En una investigación realizada en la ciudad de San José (2008-2009), se analizó la presencia de líquenes en árboles de 40 parques urbanos y se demostró  que la cobertura de los líquenes disminuye ante la circulación de masas de aire en las zonas más contaminadas. Este tipo de estudios es importante para la ubicación de edificios como escuelas y hospitales que requieren de aire puro y así prevenir enfermedades respiratorias.

En los estudios realizados es muy importante realizar la identificación de los organismos a nivel de especie, con el fin de poder realizar estudios comparativos con otras regiones.

Algunas especies que se han reportado en las zonas urbanas de valle central son: Bulbotrix laevigatula, Candelaria concolor, Canoparmelia texana, Dirinaria applanata, Heterodermia albicans, Hyperphyscia adglutinata, Physcia integrata, y Pyxine eschweileri.

¿OTROS USOS?

Los líquenes también han sido utilizados para monitorear los efectos del cambio climático. El clima es un factor importante en la diversidad de los líquenes en un lugar determinado, su presencia y tasa de crecimiento dependen de la disponibilidad del agua, temperatura y cantidad de luz. También han sido usados para medir la continuidad ecológica, debido a que la distribución de los líquenes epífitos depende del sustrato, del ambiente y factores relacionados, por lo que se han reportado diferencias en la riqueza de especies entre bosques y zonas abiertas.

REFERENCIAS

  • Hawksworth, D., Iturriaga, T. y Crespo, A. (2005). Líquenes como bioindicadores inmediatos de contaminación y cambios medio-ambientales en los trópicos. Rev Iberoam Micol, 22, 71-82.
  • Neurohr, E., J. Monge-Nájera & V.Estrada. (2013). Uso del Sistema de Información Geográfica y líquenes para mapear la contaminación del aire en una ciudad tropical: San José, Costa Rica. Revista de Biología Tropical. 61. 557-563.
  • Monge-Nájera, J., M.I. González, M. Rivas & V.H. Méndez. (2002a). Twenty years of lichen cover change in a tropical habitat (Costa Rica) and its relation with air pollution. Rev. Biol. Trop. 50: 309-319.

AUTOR: LOENGRIN UMAÑA TENORIO, BIÓLOGO

Departamento de Historia Natural
Museo Nacional de Costa Rica
lumana@museocostarica.go.cr