Importància del plàncton per a la vida (Aplicacions i utilitats)

Sembla increïble com el plàncton, uns microorganismes tan petits i generalment desconeguts, poden tenir tantes utilitats.

Unes de les característiques més importants és que el fitoplàncton constitueix gairebé el 50% de la producció primària del planeta, és el responsable de la producció del 90% de l’oxigen de dins la xarxa tròfica marina, i a més és la base d’aquesta. Va ser el primer conjunt d’organismes en realitzar la fotosíntesi.

El coneixement de la diversitat biogeogràfica, abundància, ecologia, fisiologia i evolució del plàncton són indicadors del potencial productiu dels ecosistemes que per a interessos dels humans produeixen la biomassa disponible per a les indústries pesqueres. Els organismes del plàncton poden ser útils indicadors dels canvis produïts en els ecosistemes per la seva ràpida resposta a les condicions ambientals per la seva sensibilitat a la contaminació.

Ara veurem algunes de les seves aplicacions més importants a la vida quotidiana.

1. El petroli

El petroli s’origina a les conques marines poc profundes on proliferen grans quantitats de plàncton. Quan mor, el plàncton s’acumula juntament amb una gran quantitat de matèria orgànica, i queda entre el fang del fons de la conca sedimentària. Si aquests organismes estan massa temps sobre el fons marí es van descomponent parcialment amb la manca d’oxigen, el que s’anomena descomposició anaeròbia, i sota l’acció de l’alta temperatura i pressió, i a causa de determinats bacteris anaerobis que transformen la matèria orgànica en hidrocarburs. Primer té lloc la compactació i la litificació del sediment: els bacteris degraden els organismes vius amb els quals s’alimenten, i transformen els residus en una substància insoluble orgànica amb estructures cícliques que s’anomena querogen i que constitueix la matèria primera del petroli. El petroli es produeix per la transformació dels àcids grassos del querogen en hidrocarburs pesants i que després d’un procés de maduració es trenquen i originen hidrocarburs líquids i gasosos.

Plataforma petrolífera

2. L’origen de la vida

Les primeres formes de vida a la Terra, com he comentat al principi, van aparèixer a l’aigua. Per veure la importància d’aquesta, podem observar que totes les masses d’aigua del planeta contenen vida. Gairebé tots els peixos viuen exclusivament a l’aigua i hi ha molts tipus de mamífers aquàtics, com ara dofins i balenes, que també ho fan, encara que hagin de pujar a la superfície per respirar. En quant als amfibis, podem dir que passen una part de la seva vida a l’aigua i l’altra a terra. I pel que fa a les plantes aquàtiques com les algues, creixen a l’aigua i són la base d’alguns ecosistemes submarins. A més, el plàncton, creador de l’atmosfera i el sól, és la base de la cadena alimentària aquàtica, a més de ser la principal font de producció d’oxigen del planeta.

3. L’alimentació humana

En l’actualitat es pensa que els recursos marins, en concret, la pesca, és la solució al problema de la gana en el món. Però això no és cert ja que els recursos pesquers no són inesgotables, i per tant, hi ha un límit de la quantitat que pot extreure’s sense danyar-los.
Alguns especialistes en alimentació creuen possible convertir la gran quantitat d’organismes que conté el plàncton en menjar útil per a l’home. Amb això es podria posar fi al malbaratament que suposa que les enormes reserves de proteïnes i greixos existents en el plàncton només arribin a l’home a través d’un o diversos intermediaris, com els peixos i altres animals marins.

L’Organització per a l’Agricultura i l’Alimentació considera que el plàncton pot ser una important font de proteïnes durant els pròxims anys, però assenyala que el fitoplàncton no ofereix bones perspectives ja que són extremadament petits, i caldria manipular enormes volums d’aigua. A més, alguns dels individus que formen el fitoplàncton tenen propietats tòxiques, com Gymnodinium, que ocasiona problemes de respiració en els organismes marins i pot causar-los la mort, i Gonyaulax catenalla, que produeix substàncies verinoses mortals per als éssers marins i per a l’home. Per evitar aquestes espècies del fitoplàncton, la recol·lecta del plàncton per a la nutrició de l’home s’ha de realitzar amb xarxes de malles amples, que no s’omplin, deixin passar el fitoplàncton i només detinguin al zooplàncton, especialment als copèpodes,que són de major grandària, i en particular és molt atractiva la possibilitat d’usar com a aliment als crustacis planctònics coneguts com krill i copèpodes. Són organismes fàcils de d’agafar, rarament són verinosos o desagradables al paladar, i la seva closca tova no ofereix problemes per al consum. El més important és que tenen un alt valor nutritiu: el seu contingut de proteïnes supera el 11%, el de carbohidrats gairebé arriba al 80%, i contenen importants quantitats d’altres elements nutritius, com les vitamines A i D.

Des de l’antiguitat nombroses cultures han consumit plàncton. Els asteques utilitzaven com a aliment al plàncton d’aigua dolça, aprofitant l’alga verda blavosa anomenada espirulina, amb la qual fabricaven una espècie de pa per acompanyar els seus aliments. Estudis han observat que no té un sabor uniforme, sinó variable d’acord amb els organismes que ho componen i que canvia no només d’una regió a una altra de l’oceà, fins i tot ho fa amb el córrer de les hores en una mateixa regió.

El zooplàncton, especialment el format per crustacis, conté tots els aminoàcids essencials en la formació de les proteïnes per al manteniment dels teixits i els òrgans dels éssers vius. El contingut en lípids o greixos dels animals del plàncton és alt, podent arribar en els mesos freds fins al 30%. L’oli es troba present en grans proporcions en les poblacions que viuen en l’Àrtic o en l’Antàrtic, o les que formen el plàncton d’aigües profundes. En quant als glúcids o sucres, el seu contingut oscil·la entre un 20 i 30% i representa, per tant, una font d’energia important perquè els animals marins puguin dur a terme el seu metabolisme. No obstant això, malgrat la riquesa nutritiva del plàncton, existeixen una sèrie de raons que impedeixen la seva utilització directa com: la utilització de mètodes de captura apropiats ja que es troba molt dispers; la seva variabilitat segons la zona; i la intrusió d’algues tòxiques.

Espirulina

4. L’alimentació d’animals

Alguns laboratoris es dediquen a cultivar plàncton per alimentar alguns tipus d’animals aquàtics, com per exemple a l’Aquàrium de Barcelona, que alimenten amb aquest, cries i diverses espècies, a més hi ha laboratoris especialitzats que el cultiven per a vendre congelat en botigues on el compren particulars per alimentar els propis aquaris.

Tauró balena alimentant-se de krill

5.  El canvi climàtic

Encara que és una possible utilitat del plàncton, la proposta de fertilització dels oceans per combatre el canvi climàtic té poques possibilitats d’èxit, d’acord a un estudi internacional recolzat per Nacions Unides.

El projecte tracta de llançar a l’oceà grans quantitats de ferro, un dels nutrients principals de les microscòpiques plantes marines que realitzen la fotosíntesis (fitoplàncton) i, que igual que els arbres, absorbeixen diòxid de carboni i desprenen oxigen. L’augment de ferro portaria a un gran increment en la quantitat de plàncton, multiplicant així la seva capacitat d’extreure de l’atmosfera CO2, un dels principals gasos responsables de l’escalfament global. Diverses companyies han estat realitzant experiments en els últims anys conreant grans camps flotants de plàncton amb intenció de comercialitzar.

Segons un estudi mundial, s’afirma que la fertilització dels oceans no només seria molt difícil de mesurar, sinó que podria tenir un efecte limitat.

Escalfament global

6. El biocombustible

Les bioenergies són aquelles fonts d’energia que utilitzen els organismes vius, fotosintètics, per produir energia. Els organismes fotosintètics (cianobacteris, algues i plantes superiors) tenen la capacitat de captar l’energia de la llum solar, de transformar-la i d’emmagatzemar una part d’aquesta en forma d’energia química. Mitjançant la fotosíntesis els organismes vegetals sintetitzen productes orgànics i oxigen a partir de substrats oxidats. L’objectiu de les bioenergies és aprofitar la matèria prima d’origen vegetal generada en el procés de la fotosíntesi per a la producció de combustibles.

A través de la biomassa fotosintetitzada, els humans obtenen una gran varietat de matèries primeres com la font primària dels combustibles fòssils (carbó, petroli i gas natural). Però, el desenvolupament basat en aquests productes ha provocat una reducció de les reserves i un deteriorament del medi ambient, que el fan insostenible. En el canvi, l’aprofitament del procés fotosintètic sembla oferir noves oportunitats d’abastir la demanda d’energia primària i, alhora, retirar CO2 de l’atmosfera.

Les matèries primes generades per les plantes gràcies a la fotosíntesi, com els sucres i els greixos, es poden aprofitar per a convertir-los en biocombustibles, com el bioetanol i el biodiesel, respectivament. Es consideren energies renovables perquè al fixar el CO2 de l’atmosfera es compensa l’emissió que es genera després en el procés de combustió. Actualment, s’estan realitzant recerques per tal d’augmentar l’eficiència, és a dir, de generar la major quantitat de biomassa possible per unitat de superfície cultivada amb el mínim de recursos.

Les microalgues i els cianobacteris (bacteris fotosintètics) poden ser una alternativa de les plantes per a la generació de biocombustibles, amb elevat rendiment fotosintètic i de generació de biomassa, que poden arribar a acumular nivells elevats de sucres o greixos, capaços de ser transformats en biocombustibles. Els principals avantatges són l’absència de tija i arrels, la capacitat de créixer en medi líquid i el fet de no constituir una font d’aliment bàsic per als humans.

No obstant, existeix una gran limitació pel que fa al coneixement i la tecnologia per al cultiu a gran escala. No es coneixen encara prou bé les ascendències que tenen simultàniament una alta taxa de creixement i una elevada acumulació de lípids o carbohidrats; com tampoc les condicions de cultiu per optimitzar la productivitat i els sistemes per minimitzar les despeses d’inversió i d’operació. D’altra banda, l’ús d’aquests microorganismes amb finalitats energètiques eficients implica la seva manipulació genètica. Abans de la implantació a gran escala, caldria, que s’avalués  l’impacte per al medi ambient i establir un sistema de regulació i control.

Algunes empreses ja s’han plantejat crear un biocombustible a base de productes biològics, com el fitoplàncton, que garanteixi una disminució de l’emissió de CO2, que no aporti diòxid de sofre a l’atmosfera, i que sigui més barat. A més, amb tot això es contribueix a disminuir l’efecte hivernacle.

Un exemple n’és l’empresa Bio Fuel Systems (BFS) situada a Alacant. La seva idea va ser cultivar fitoplàncton, que conté un 20% de greixos, en piscines i per mitjà de l’energia solar, obtenir un carburant net i inesgotable mentre es recicla el CO2.

Creació de biocombustible

7.  L’impacte ambiental

A continuació podem veure un article publicat en un diari sobre uns investigadors que van descobrir un tipus de bactèries marines capaces d’alimentar-se de naftalè, i per tan, poden degradar els components dels abocaments de petroli.

Alguns científics de l’Estació Experimental del Zaidín (CSIC), a Granada, han identificat un grup de bacteris marins capaços de biodegradar, és a dir alimentar-se i eliminar naftalè. Aquest compost derivat del refinat del petroli és molt freqüent en els abocaments contaminants en el mar. Per al procés d’aïllament d’aquests bacteris anaerobis (capaços de viure sense oxigen perquè respiren nitrat) es van prendre mostres del fons marí, prop de les illes Cíes (Galícia), dos anys després de l’abocament del Prestige en 2004. El fuel es trobava barrejat amb la sorra del fons, formant una contaminació per capes anomenada galipot (chapapote).

 Els microorganismes aïllats es van conrear en laboratori utilitzant un mitjà de creixement similar al que tenen en el seu entorn natural i es van alimentar només amb naftalè. “Vam començar amb uns cultius que contenien moltes espècies bacterianes, fins que, poc a poc, es van seleccionar només aquelles capaces de degradar aquesta substància”, explica Silvia Marquès Martín, investigadora de la Estació Experimental del Zaidín (CSIC) i responsable del projecte.

 El naftalè és un compost molt tòxic per als organismes i la salut humana i, a més, es caracteritza per ser molt estable i difícil de destruir. “Per oxidar-lo químicament es necessiten mètodes potents i cars, que són també contaminants, per això, fer-ho biològicament és més net”, assegura la investigadora del CSIC. La dificultat es troba en l’escàs coneixement de microorganismes d’aquest tipus. “Se sap poc d’aquests bacteris perquè es troben en entorns menys accessibles, cal buscar-los en zones on no hi ha oxigen i són més difícils d’estudiar perquè són sensibles a la presència d’aquest”, assenyala la científica. Per aquest motiu, i perquè el cultiu en laboratori pot durar mesos, el treball d’aïllament i identificació ha estat llarg, però compten amb els primers resultats.

“Ara hem d’establir quina és la ruta de degradació que segueixen aquests bacteris per eliminar el compost, amb vista a futures aplicacions en altres zones contaminades per hidrocarburs”, afirma Marquès Martín.

 La investigació és, segons els investigadors, nova perquè fins avui no s’ha descrit aquest procés en bacteris anaerobis que respirin nitrat utilitzant naftalè. “Aquest coneixement és essencial per poder entendre i aplicar en el futur processos eficients de biorrecuperació de zones marines sense oxigen contaminades amb aquest tipus de compostos”, assegura la investigadora.

Abocament del Prestige

Anuncis

3 pensaments sobre “Importància del plàncton per a la vida (Aplicacions i utilitats)

  1. Hola! Estic fent el treball de recerca sobre les utilitats de la vida marina i la teva pàgina m’ha ajudat moltíssim i trobo que està molt bé. Felicitats i Gràcies!

    • Ostres! Me n’alegro molt, Carla. Ja fa uns anys que vaig fer aquest treball i potser hi ha coses que no són gaire correctes (respecte a espècies concretes i tal). De fet tinc present un dia posar-m’hi i actualitzar-lo, ja que ara en sé molt més de tot aquest món.

      En el meu cas, aquest treball va ser la porta que em va fer descobrir un tema que no coneixia i que és realment apassionant, i per sort, actualment estic treballant d’això (qui m’ho diria… jajaja). Així que espero que et surti molt bé el treball, que ho gaudeixis i si realment el tema t’agrada, t’animo a que el segueixis estudiant.

      PD: I si quan l’hagis presentat me’l vols ensenyar, estaré encantada de llegir-lo!

      Molta sort i moltes gràcies pel teu comentari!!

      Sandra

      • La veritat és que la vida marina m’apassiona moltíssim i tinc pensat estudiar ciències del mar a la universitat i m’encantaria preguntar-te tantes coses! Estaré encantada d’ensenyar-te el meu treball quan l’acabi!

        Carla

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s