Escoltar

Dispersió làser i fluorescència per a l'estudi del fitoplàncton

La tesi doctoral de Joan Salvador Font Muñoz desenvolupa una metodologia nova per obtenir l'estructura de mides diverses del fitoplàncton amb una elevada resolució espaciotemporal i de manera no invasiva

L'estructura de mides diverses del fitoplàncton és una característica que revela informació sobre el funcionament del sistema planctònic. No obstant això, la seva determinació en el medi marí presenta certes dificultats i limitacions, especialment en zones altament variables, com són les zones costaneres.

Precisament, una de les contribucions principals de la tesi doctoral de Joan Salvador Font Muñoz, defensada a la Universitat de les Illes Balears, és el desenvolupament d'un mètode per obtenir l'espectre de grandàries del fitoplàncton basat en mesures simultànies de dispersió làser i fluorescència. La seva utilització ha permès segregar el senyal del fitoplàncton del de la resta de components del material particulat presents en les aigües marines, i determinar, aleshores, l'estructura de les mides diverses dels diferents grups de fitoplàncton. Aquest mètode té l'avantatge que proporciona informació amb una elevada resolució espaciotemporal (centímetres i segons) i d'una manera poc invasiva. Dos articles recollits per la tesi doctoral de Joan Salvador Font Muñoz desenvolupen aquesta part metodològica i en mostren la utilitat en un estudi de camp fet a la badia de Palma.

L'ús de la dispersió làser in situ ha permès d’estudiar, per primera vegada en el medi natural, fenòmens que fins ara només s'havien descrit en experiments de laboratori i simulacions numèriques. Així, un dels articles inclosos a la tesi de Joan Salvador Font proporciona una primera evidència observacional de concentració preferencial del fitoplàncton a escales inferiors a 1 km. Aquesta distribució selectiva del fitoplàncton està produïda pels efectes inercials associats a la grandària de les cèl·lules i és responsable de l'heterogeneïtat que s'observa en el fitoplàncton a aquestes escales espacials.

Això a banda, s'han analitzat els patrons d'orientació de les diatomees pennades al medi natural mitjançant difractometria làser, i s'ha demostrat, mitjançant experimentació en laboratori, que tendeixen a orientar-se verticalment a mesura que s'enfonsen. Aquesta orientació està regulada principalment per processos d'interacció entre el fluid i l'estructura externa de les diatomees i depèn del cisallament del mitjà. Aquest resultat és rellevant, ja que les mesures sobre l'orientació de les cèl·lules al medi marí són molt escasses i canvia la idea preconcebuda que, en el mar, el fitoplàncton s'orienta aleatòriament. A més, el patró d'orientació vertical en diatomees pennades té molta importància ecològica, ja que afavoreix l'aparellament de les cèl·lules, que és crucial per a la seva reproducció sexual.

En aquesta tesi s'han combinat experiments de laboratori, models matemàtics i mesures de camp per estudiar diferents fenòmens d'especial rellevància per a l'ecologia del fitoplàncton, com són la concentració i orientació preferencial de cèl·lules de fitoplàncton. A més, s'ha proporcionat una metodologia robusta per estudiar in situ l'espectre de mesures del fitoplàncton (i del trípton), que pot ser útil per millorar el coneixement sobre l'ecologia i les interaccions de petita escala del fitoplàncton. Aquestes contribucions científiques s'han dut a terme amb el convenciment que puguin contribuir a l'avanç en el coneixement dels processos que ocorren a petita escala en el medi marí i obrin futures vies de recerca en aquest camp.

Font: IMEDEA (CSIC-UIB) 

Fitxa de la tesi doctoral

  • Títol: Caracterización de la estructura de tamaños y composición del fitoplancton marino mediante difractometría láser
  • Autor: Joan Salvador Font Muñoz
  • Programa de doctorat: Ecologia Marina
  • Director: Gotzon Basterretchea Oyarzábal i Antoni Jordi Ballester 

Data de publicació: 16/04/2019