Evaluación anual del fitoplancton y su respuesta a la calidad de agua en el lago de Amatitlán, Guatemala / Annual evaluation of phytoplankton and its answer to water quality in Amatitlán lake, Guatemala

Se realizó un estudio sobre la composición y abundancia del fitoplancton en el lago de Amatitlán, y el efecto de la calidad de agua sobre su biodiversidad. Para ello, se colectaron muestras de agua en cuatro puntos específicos del lago, en la superficie del agua y a profundidades de 5, 10 y 20 m, de manera mensual durante el 2017. Se midieron parámetros fisicoquímicos in situ como temperatura y pH. Igualmente, se identificaron y contabilizaron cianobacterias y microalgas. El índice de estado trófico (IETP) catalogó al lago como eutrófico e hipertrófico (IETP = 63.80-88.18). Se reportan 34 géneros de fitoplancton distribuidos en 30 familias, 17 órdenes y 10 clases. Los indicadores biológicos, tales como, floraciones algales de Microcystis (38.41%), baja diversidad de diatomeas (Nitzschia, Aulacoseira y Cyclotella), presencia de microalgas Nitzschia y Scenedesmusresistentes a procesos de eutrofización, y alta concentración de coliformes fecales, de hasta 24,000 NMP/100 ml, evidenciaron la baja calidad de agua que se presenta en el lago de Amatitlán. En época seca se encontró más diversidad de microalgas debido a la mayor incidencia de radiación solar, el poco recambio de agua y la acumulación de materia orgánica. Aunque esto varía con los cambios en la concentración de nitrógeno total (NT) y fosforo total (PT), que potencian la proliferación de cianobacterias tóxicas. La biodiversidad del lago fue baja debido al estado hipereutrófico en que se encuentra. Se recomienda poner en funcionamiento plantas de tratamiento de aguas residuales para evitar que esta problemática continúe.

A study was carried out on the composition and abundance of phytoplankton in Amatitlán lake, and the effect of water quality on its biodiversity. For this, water samples were collected at four specific points in the lake, on the water surface and at depths of 5, 10 and 20 m, in a monthly way during 2017. Physicochemical parameters were measured in situ such as temperature and pH. Likewise, cyanobacteria and microalgae were identified and accounted. The trophic state index (IETP) cataloged the lake as eutrophic and hypertrophic (IETP = 63.80-88.18). 34 genera of phytoplankton distributed in 30 families, 17 orders and 10 classes are reported. Biological indicators, such as Microcystis algal blooms (38.41%), low diatom diversity (Nitzschia, Aulacoseira and Cyclotella), presence of Nitzschia and Scenedesmus microalgae resistant to eutrophication processes, and high concentration of fecal coliforms, up to 24,000 NMP/100 ml, evidenced the low quality of water that occurs in lake Amatitlán. In the dry season, more microalgae diversity was found due to the higher incidence of solar radiation, little water change and the accumulation of organic matter. Even though this varies with changes in the concentration of total nitrogen (NT) and total phosphorus (PT), which enhance the proliferation of toxic cyanobacteria. The lake's biodiversity was low due to its hypereutrophic state. We recommend to put this wastewater treatment plants into operation to prevent this problem to continue.

Dinámica del consumo y aporte de nutrientes de fitoplancton, dominado por Microcystis sp. (Cyanophyceae) del lago de Amatitlán / Dynamics of the consumption and nutrient supply of phytoplankton, dominated by Microcystis sp. (Cyanophyceae) of Lake Amatitlán

El impacto antrópico cercano al lago de Amatitlán ha generado niveles altos de eutrofización que conllevan cambios en la dinámica del ecosistema. Uno de ellos es la proliferación de cianobacterias del género Microcystis que pueden llegar a ser perjudiciales para la fauna y flora de lugar e incluso para los seres humanos. Se presenta el caso de cultivo de un consorcio de fitoplancton, tomado directamente del lago y llevado al laboratorio en condiciones controladas, para medir su consumo y aporte de nitrógeno y fósforo, además de los cambios en los factores fisicoquímicos y la biomasa. Se observó la presencia de diatomeas del genero Nitszchia y cianobacterias como Dolichospermum, con una marcada dominancia de Microcystis sp. Se analizó el porcentaje de cambio en la concentración de nutrientes. Los resultados indican que hubo un aumento en las concentraciones de amonio, nitrato y nitrógeno inorgánico disuelto, mientras que disminuyó el nitrógeno total, el fósforo total y los ortofosfatos. Esto indica que hay aporte de nitrógeno inorgánico, consumo de fósforo y nitrógeno orgánico. El fósforo parece ser el nutriente limitante, ya que, al consumirse en un 90 % la biomasa empieza a decrecer.

The anthropic impact near lake Amatitlán has generated high levels of eutrophication that lead to changes in ecosystem dynamics. One of them is the proliferation of cyanobacteria of the genus Microcystis that can be harmful to the fauna and flora of the place and even to humans. The case of cultivation of a phytoplankton consortium, taken directly from the lake and taken to the laboratory under controlled conditions, to measure its consumption and contribution of nitrogen and phosphorus, in addition to changes in physicochemical factors and biomass is presented. The presence of diatoms of the genus Nitszchia and cyanobacteria such as Dolichospermum was detected, with a marked dominance of Microcystis sp. The percentage change in nutrient concentration was analyzed. The results indicated that there was an increase in the amounts of dissolved inorganic ammonium, nitrate and nitrogen, while total nitrogen, total phosphorus and orthophosphates decreased. This indicates that there is contribution of inorganic nitrogen, consumption of phosphorus and organic nitrogen. Phosphorus seems to be the limiting nutrient, since, when consumed by 90 %, biomass begins to decrease.